基于多层混合索引的复杂巷道三维建模及可视化方法研究

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1、全日制硕士学位论文基于多层混合索引的复杂巷道三维建模及可视化方法研究申请人姓名：豆喜朋指导教师：卢小平学位类别：工学硕士专业名称：测绘科学与技术研究方向：地理信息系统河南理工大学测绘与国土信息工程学院二○一三年六月中图分类号：TD76密级：公开UDC：004.92单位代码：10460基于多层混合索引的复杂巷道三维建模及可视化方法研究Three-dimensionalmodelingandvisualizationmethodsresearchofcomplexTunnelbasedonmulti-layerhybridindex申请人姓名豆喜朋学位类别工

2、学硕士专业名称测绘科学与技术研究方向地理信息系统导师卢小平职称教授提交日期2013.05.08答辩日期2013.06.01河南理工大学河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:豆喜朋2013年06月04日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完

3、全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：豆喜朋导师签名：卢小平2013年06月04日2013年06月04日致谢时光荏苒，回首往事，感慨万千，研究生学习期间使我对各方面的认知都提升到了新的水平，必将成为我一生宝贵的财富！在论文完成之际，向所有给予我关心和帮助

4、的人们致以衷心的感谢！首先，向三年来在学习和生活上给予我关心、指导和帮助的恩师卢小平教授致以最衷心的感谢！导师以渊博的学识、敏锐的洞察力、务实的作风为我选定了研究方向，研究生期间卢老师始终以极大的责任心教导我、督促我、鼓励我，使我能够顺利完成学业。导师严谨的治学态度、孜孜以求与诲人不倦的敬业精神、严于律己的优秀品质深深地教育和鼓舞着我，将使我终身受益。衷心地感谢导师几年来对我学业上的指导及在思想、生活等方面的关心和帮助！感谢耿中元博士在课题研究和论文书写过程中给予的指导，论文的开题、调研和写作过程中都得到了您的帮助和建议。在此向耿博士表示诚挚的谢意！感谢

5、项目组中矿大的博士任丽艳博士，在论文完成过程中给予的帮助和建议；感谢地质大学(武汉)的任娜对我的帮助，让我对三维可视化和程序设计充满了兴趣！感谢你们几年来在学习、生活上对我的无私帮助，在参加你们负责的课题项目中我学到了很多有用的知识，与你们的每次探讨都让我受益很多；感谢我的师兄弟：古林玉、刘慧杰等对我的支持和帮助，和你们在一起的日子里充满了友情和快乐。感谢中国科学研究院直属单位中测新图有限公司研发中心主任王均、肖金城、薛艳丽，是你们的关怀使我在项目学习过程中更加努力。感谢研发中心一部经理王恩泉、副经理胡特煜，在对西安煤炭安全研究总院合作项目的研发过程中，

6、你们提供了许多帮助，谢谢你们！感谢研发一部的冯朗等，是你们每周组织的学术交流会使我学习到了许多知识，有你们这些同学和战友是我的荣幸。感谢我的父母和亲人，是你们一直默默的关心支持着我，永远爱着我鼓励着我，是你们给我克服困难的信心和勇气；是你们的信任和支持给了我战胜一切困难的勇气，也使我对未来的生活充满了美好的憧憬和希望！摘要矿产资源日益紧缺的今天，三维矿山系统的建设有着巨大的社会价值和经济意义。巷道是生产中采煤、运煤、通风、工人输送的通道，是整个矿井生产的动脉，也是矿山可视化中最直观的部分，可见巷道三维模型的建设对指导矿山开采及安全救援等具有重要意义。本文

7、以矿区巷道为研究对象，针对矿区巷道三维建模和可视化过程中存在的问题，从满足矿山各类用户实际需求出发，对巷道三维建模和可视化方法进行了研究，主要包括以下内容：(1)在总结巷道建模方法的基础上，提出了“回溯拟合”巷道建模方法，可以实现对不同宽度、不同形状、不同坡度巷道在交叉处无缝拼接建模。(2)在巷道三维模型构建的基础上，提出了适用于巷道模型数据特点的多层混合索引数据组织方法，完成了对海量巷道模型的高效组织和快速索引；同时为提高可视化效果设计研发了稳定性较高的抽稀算法。(3)基于WorldWind开源GIS库，建立了“3DTunnel”巷道三维可视化系统，并

8、在相关地区进行了应用。关键字：巷道三维建模，多层混合索引，模型组织管理，要素抽稀