矿山地层数据处理与三维可视化研究

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1、北京：I：商大学硕二}学位论文摘要我国是一个采矿大国，但矿山的安全管理水平与世界发达采矿围家相比还存在相当大的差距。近年来，我国矿山频繁发生特大安全事故，这的确应该引起国家和社会的反思。矿山的生产是针对位于地下的三维空间中的矿体，矿体周围又有复杂的地质断层，矿山生产的采煤、掘进、通防、机电、运输五个大系统就分布在地下空间中，整个生产过程受瓦斯、一氧化碳、煤尘、涌水、机电、顶板、通风等因素的威胁，复杂的环境条件要求我们随时要注意安全，出现异常能快速准确地定位事故及准确地采取措施。而一旦建立了完善的数字矿山三维可视化系统，将大大减少矿山安全事故的发生。随着计算机技术的发展和进步，矿山安全及生产

2、过程的可视化需求成为可能。本课题以研究和开发矿山三维可视化系统为目的，在矿山三维立体空间系统实现方面进行了有益的研究和探索。本论文的主要研究内容如下：(1)、矿山地层数据处理工作以及数据库模型的设计工作；(21、详细分析了传统数据插值方法阻及人工神经网络算法在处理三维空间数据上的优越性，并将基于人工神经网络的插值算法实际用到开滦矿务局范各庄矿区的钻孔数据的处理上，取得了良好的效果；(3)、简要分析现有三维建模方法并提出本课题实际采用的多层DEM算法；以及可视化技术的实际操作应用；(4)、基于所研究的建模理论与算法，应用于具体矿山地质体三维建模以检验其成果，最终开发出一个三维地质体可视化的演

3、示系统，该系统能够利用矿山地层坐标数据实现地质体三维可视化，及三维地质体的旋转、平移、缩放等显示功能、而且实现了沿任一剖切面进行切割和剖切面的绘制功能。关键字：三维可视化、人工神经网络、矿山模型矿山地层数据处理与三维可视化研究AbstractOurcountryisagreatminingnation，buttheminesafetycontrollevelhasthequitebigdisparitycomparedwiththeworlddevelopedminingcountry．Inrecentyears，bigsecurityaccidenthashappenedfrequent

4、lyinourcountrymine，whichindeedshouldcausenationalandsociety’sself-examination．Thecomplexenvironmentalconditionrequestsastopayattentiontothesecurity．Ifappearsabnormity，lookingforthelocationoftheaccidentfastandaccuratelyisneededinordertotakethemeasure．Oncetheperfectdigitalminethreedimensionalvisuali

5、zationsystemhasestablished，willgreatlyreducetheminesecurityaccident．Alongwithcomputertechnologydevelopmentandprogress，thevisualizationdemandoftheminesecurityandtheproductionprocesspossiblybecomestrue．Thistopictakestudiesandthedevelopmentofminethreedimensionalvisualizationsystemasagoal，andhasconduc

6、tedthebeneficialresearchandtheexplorationintheminethreedimensionalspacesystems．Thisworkincludesthemajorcontentsjustasfollows：(1)．Minestratumdataprocessingaswellasdatabasemodeldesign；(2)．Hasanalyzedsuperiorityoftraditionaldatainterpolationmethodaswellastheartificialneuralnetworksalgorithmintheproce

7、ssofthree—dimensionaldata；ThenappliedtheintelligentalgOrithmtothedrillingdataprocessofFANGEZHUANG，KAILUANMiningBureau，andobtainedthesatisfyingresult．(3)．Hasbrieflyanalyzedtheexistingthreedimensionalmodelingmethod