基于GIS的新疆非金属矿产资源三维建模及分析系统开发研究

论文摘要

新疆地域辽阔,占我国陆地面积的六分之一,地质条件复杂多样,形成了丰富的非金属矿产资源。本区非金属矿产种类多,储量大,质量好,分布广,资源潜力大,是我国重要的非金属矿集区和远景地区,对全国和新疆的社会、经济发展和人民生活都有重要的作用。但是,从总体上看,新疆非金属矿产的地质工作和开发利用程度还比较低,研究力度较薄弱,特别是在地球信息数字化迅猛发展的今天,新疆非金属矿产资源的数字化管理和开发利用仍处于空白,亟待加强。本论文研究的目的就是在这一空白领域进行初步探索。本研究在MS Access数据库建立的基础上,利用钻孔数据基于ArcScene建立矿床三维空间模型,并用基于ArcGIS Engine开发的分析系统对其进行图形管理、数据管理、三维显示、三维空间分析和地统计分析等。由于非金属矿产资源三维建模与分析是新提出的内容,本研究就是在这一空白领域进行初步探索,为新疆非金属矿产资源的管理、利用和预测起到抛砖引玉的作用。本研究探索在ArcScene中基于钻孔数据插值生成地层面,再提取内边界进行TIN插值建立三维地层模型。这一方法为三维模型的建立提供了又一参考。本研究探索采用ArcEngine+ VB+ArcSDE+Access组合的结构,尝试运用组件式集成开发的方式进行系统的开发。这种开发方式最大程度的发挥了它们各自的优势,具有一定的研发和推广价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究目的及意义
• 1.2.1 新疆非金属矿产的基本特征
• 1.2.2 新疆非金属矿产资源勘查、开发加工应用现状
• 1.3 国内外研究现状简介
• 1.4 技术与方法创新
• 第二章 XJN3DS 开发中涉及的软件与关键技术
• 2.1 地理信息系统（GIS）
• 2.2 三维地理信息系统（3D GIS）
• 2.2.1 三维GIS 的特点
• 2.2.2 三维GIS 研发思路
• 2.2.3 三维GIS 相关软件发展概况
• 2.2.4 ArcScene 简介
• 2.3 ARCGIS ENGINE
• 2.3.1 ArcGIS Engine 简介
• 2.3.2 ArcGIS Engine 的主要特点
• 2.3.3 ArcGIS Engine 开发包
• 2.3.4 ArcEngine 组件库
• 2.3.5 ArcGIS Engine 相对于Arcobjects 的优点
• 2.3.6 ArcEngine 技术内核
• 第三章 XJN3DS 设计
• 3.1 设计原则
• 3.1.1 可行性
• 3.1.2 实用性
• 3.1.3 先进性
• 3.1.4 一致性
• 3.1.5 安全稳定性
• 3.1.6 用户界面友好原则
• 3.2 总体结构设计
• 3.3 系统基本功能模块设计
• 3.3.1 三维建模模块
• 3.3.2 图层管理模块
• 3.3.3 制图输出模块
• 3.3.4 数据管理模块
• 3.3.5 三维显示模块
• 3.3.6 三维分析模块
• 3.3.7 地统计分析模块
• 第四章 XJN3DS 数据库设计
• 4.1 GIS 空间数据模型及其发展
• 4.1.1 CAD 数据模型
• 4.1.2 拓扑关系数据模型
• 4.1.3 面向对象的数据模型
• 4.2 地质矿产数据库与GIS
• 4.2.1 地学数据集成
• 4.2.2 地学数据国内研究现状
• 4.2.3 地学数据国外研究现状
• 4.3 数据库设计
• 4.3.1 空间数据文件设计
• 4.3.2 属性数据文件设计
• 4.3.3 建库流程
• 第五章 XJN3DS 功能实现
• 5.1 三维建模——以吐鲁番县桃树园子石灰岩矿为例
• 5.1.1 研究区域地质概况
• 5.1.2 基于钻孔数据的三维模型建立
• 5.2 三维分析
• 5.2.1 表面积与体积的计算
• 5.2.2 坡度与坡向计算
• 5.2.3 等直线绘制
• 5.3 地统计分析
• 5.3.1 直方图
• 5.3.2 Voronoi 图
• 5.3.3 QQPlot 分布图
• 5.3.4 趋势分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 XJN3DS 创新
• 6.3 XJN3DS 不足
• 6.4 展望
• 参考文献
• 在读期间发表论文清单
• 致谢