钻孔数据可视化方法研究

作     者：张奔 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗晓霞

授予年度：2013年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：钻孔数据 柱状图 剖面图 地质体 OpenGL 

摘      要：钻孔柱状图、勘探线剖面图等是地质工作者经常使用的基础性、先导性图件。它们是由各种花纹图案、曲线、文字等基本符号构成的，不仅能够清晰的表达地层岩性、地层特征，而且能够直观的反应地层变化趋势、地层构造、岩层状况和地层沉积规律。以前，这些图件是由地质工作人员手工绘制而成的。近些年出现了一些基于AutoCAD、GIS等开发平台来绘制的成图软件，但这些软件使用起来依旧工作量大，费时费力，可移植性差。因此，研究一种操作简捷，不依赖于其它开发平台的钻孔柱状图、勘探线剖面图和地质体的钻孔数据成图系统是十分必要的。 本文在对煤田地质资料分析的基础上，首先对钻孔数据进行了组织和管理，其次研究了钻孔柱状图、勘探线剖面图和地质体自动生成方法，其中包括钻孔平面图的生成，岩性柱状的生成，岩性花纹图案的设计与填充，岩性柱状缓冲分隔线的绘制，剖面线的连接，剖面线的光滑，凸包算法生成地质体，地质体的渲染、地质体的基本操作。在分析了基于“借层的岩性柱状缓冲分隔线绘制方法之后，本文提出了一种基于岩性描述文字自动换行的岩性柱状缓冲分隔线绘制方法，解决了岩层与其岩性描述文字不协调的问题，使得生成的钻孔柱状图更加美观。针对勘探线剖面图中剖面线的光滑问题，分别运用Bezier曲线和B样条曲线两种方法对剖面线进行光滑，通过对光滑效果的比较得出，B样条曲线的光滑效果比Bezier曲线光滑效果好。对于地质体，采用一种简单实用的算法—凸包算法，实现了地质体的生成。 本文以Visual C++6.0为开发工具，使用SQL Server2000数据库管理系统，结合OpenGL三维图形库开发技术，构建了钻孔柱状图、勘探线剖面图和地质体的钻孔数据成图系统，并实现了图形的查询、平移、缩放、旋转等功能。以陕西黄陇矿区二号井田实际测量的钻孔数据为实例，验证了本文中所采用的方法是可行、有效、实用的，能够满足地质工作者的实际需求。