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工程地质论文可视化技术及其在地质勘探中的应用浅析

来源: 树人论文网 发表时间:2019-08-01 编辑:lunwenfabiao 浏览次数: 次
摘要: 随着计算机的发展,可视化技术逐渐发展并被广泛应用到多个领域。在医学、金融、建筑、通信、商业、自然科学、工程技术等各个领域可视化技术均起到了非常重要的作用,名字服务
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  随着计算机的发展,可视化技术逐渐发展并被广泛应用到多个领域。在医学、金融、建筑、通信、商业、自然科学、工程技术等各个领域可视化技术均起到了非常重要的作用,名字服务和资源检索技术、异构硬件的集成技术是可视化技术的关键技术。本研究对可视化技术从其内涵、特点、发展应用等方面阐述了它的普及性及重要性,并对其在地质勘探中的应用进行了探讨。

甘肃地质

  《甘肃地质》本刊坚持为社会主义服务的方向,坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导,贯彻“百花齐放、百家争鸣”和“古为今用、洋为中用”的方针,坚持实事求是、理论与实际相结合的严谨学风,传播先进的科学文化知识,弘扬民族优秀科学文化,促进国际科学文化交流,探索防灾科技教育、教学及管理诸方面的规律,活跃教学与科研的学术风气,为教学与科研服务。

  可视化技术起源于20世纪80年代末并在世界各地迅速发展,随着它的广泛应用,可视化技术大大地提高了地质勘探的效率,通过可视化技术不仅可以准确的获得矿藏的分布,还可以计算出开采的最佳时间,这样也提高了开采矿藏的质量。可视化技术通过计算机完成图形和数据之间的转换,以更加直观的方式展现给人们,不仅精确而且容易理解。在这个信息量巨大,社会发展极快的现代社会,可视化技术无疑是推动社会进步的重要科学技术,可视化技术准确、快捷、科学、直观的特点,是被社会广泛应用的重要原因。

  1 可视化技术的概述

  1.1 可视化技术的概念。人类社会在经历三次工业革命后,从18世纪60年代开始的第一次工业革命,人类开始进入蒸汽时代;到19世纪下半叶第二次工业革命,人类进入电气时代;直至第二次世界大战后的第三次工业革命。人们对科学技术的需求逐步提高,对生产效率、生产质量的要求也更加严格,然而,大量的信息资源以及精确的数据要求却远远超过了人脑的能力。伴随着计算机的产生,可视化技术也逐步发展起来,简单来讲,可视化技术就是借助计算机对数据进行科学严谨的分析,得出准确的结果,之后通过图像处理技术,将复杂难懂的数据、结论转化成直观的图像,帮助人们更好、更精确的理解和利用数据信息。可视化的过程就是建模和渲染的过程,建模就是将数据通过计算机建立起一个虚拟准确的模型,渲染就是将建立起来的数据模型通过图像处理技术转化成图像、动画,更容易让人理解和应用数据。可视化技术涉及的领域广泛,在世界迅速发展成为潮流技术。

  1.2 可视化技术的特点。可视化技术不仅擅长运用图像和曲线,还采用二维、三维以及动画的方式来呈现数据信息,可视化技术这多维的属性是其最突出的特点。可视化技术是一种利用计算机的技术,伴随着互联网+时代的到来,交互性成为可视化技术的又一大特点。信息交流方便快捷,数据传输及时简便,通过图像、动画等对数据进行更加直观方便的比较分析,强大的可视性等等,这些特点使可视化技术成为推动社会进步的重要科学技术。

  1.3 可视化技术的发展。最早在20世纪80年代,计算机就已经开始被应用到数据的计算和分析上,但基于当时计算机技术还不是很发达,储存量小、硬件及软件设备落后、计算不严密、反应速度缓慢,因此大部分还需要依靠人脑来计算分析,运用计算机操作的部分也需要长时间的等待,另外基于当时的图像处理技术还不像现如今这么发达,因此通过计算机分析处理后的数据只能以二维图像的方式展现出来,展现形式单一而且简单,甚至大部分是无法通过计算机完成的。随着科学技术的不断进步,计算机技术也在迅速发展,硬件、软件的不断更新,功能越来越全面,信息储存量的逐步增多。互联网全球化的发展使可视化技术环境交互性逐渐增强,另外计算机智能化系统的逐步发展,使得计算机对数据的分析和处理更加智能化,图像的处理技术也越来越发达,输出的图像更加多维直观,也越来越多的被应用到各个领域。

  1.4 可视化技术的应用。自从可视化技术发展成熟起来后,越来也多的领域都采用了可视化技术。建筑、医学、产品设计、游戏开发、水利水电工程建设、电力控制、地质勘探等领域都大量的应用可视化技术,借助它海量的数据、科学的分析、严谨的计算以及直观的结果来满足人们生产生活的需要。尤其是在地质勘探开发中,可视化技术起到了不可代替的作用。

  2 可视化技术在地质勘探中的应用

  2.1 传统的地质勘探。在可视化技术还没有发展起来之前,地质勘探工作难度大、耗时长、效率低。传统的地质勘探方法是由勘探人员先采集样本,之后由相关的专家和学者对样本进行科学严谨的研究和分析,依据专家的分析结果和实践经验,对样本采集地是否蕴藏人类所需的资源以及资源的种类和数量作出结论,确定后在样本采集地开始钻井工作,钻井的同时收集样本,再由专家进行进一步的具体分析。传统的地质勘探不仅复杂麻烦,而且耗时耗力,人脑分析的数据不仅不精确、时间长,而且易出错,分析的数据量也有限,这样就常常由于分析失误或数据不详细导致严重的经济损失。在早些年代,人们对资源的需求量还不像现代社会如此之大,这种传统的地质勘探方法还勉强可以满足人们日常生活的需要,但是随着大量工业工厂的兴起,采用传统的地质勘探方法显然已无法满足人们对资源、能源的需求。可视化技术的发展很好的解决了这一难题,直观的图像不仅精确而且简洁,大大地提高了我国地质勘探的效率和质量。

  2.2 可视化技术的应用。传统的地质勘探钻井作业是边钻边采集样本,之后在进行分析,现在在进行钻井作业的同时便进行数据分析。在钻井过程中,钻头附近会带有测斜仪器,不断的向地面发送测斜数据,由计算机迅速地进行数据分析,根据分析结果调整钻头方向,继续向下钻井并传送测斜数据,再由计算机进行分析,再调整钻头继续钻井直到钻到目标层为止。传统的数据分析不仅需要套用大量复杂繁琐的公式,得出的结论也是复杂难懂的数据,勘探人员不易把控。通过可视化技术处理数据后,不仅耗时少,而且数据通过图像、曲线或动画的方式展示出来,如何操作一目了然。可视化技术可以通过插值计算法、水平距离扫描法、法面距离扫描法、最近距离扫描法等方法成功的防止碰撞,降低安全风险。可视化技术在矿藏开发方面利用遥感技术显示矿藏结构的立体分布,就是通过自然产生的地震波或人工发出的电磁波,在不同的矿物质中传播频率不同的特点,从而判断矿藏的种类和分布。可视化技术通过计算机构建一个虚拟的矿山,利用其三维属性描绘出矿体的具体分布以及开采的详细信息,准确、方便快捷的做出开采方案,提高工作效率。

  3 结语

  可视化技术能够在复杂繁多的地质勘探信息中,寻找出有利用价值的数据,并及时的进行分析。通过图像、曲线、二维、三维甚至动画的方式,将难懂复杂的数据转化成直观明了的图像并呈现出来,基于此地质勘探人员便可以准确、快速地进行勘探工作,挖掘矿石,开采油气,满足社会对能源、资源的需要。人类社会的快速发展,离不开能源和资源的消耗,可视化技术在计算机如此发达的时代,可以充分发挥其作用,推动人类社会的发展。我们在广泛应用可视化技术的同时,也应该加快可视化技术的进一步研究和计算机技术的研究,使其可以更好更快的适应时代的发展并推动时代的发展。

  参考文献

  [1] 王俊良,李海峰,袁学峰等.定向井水平井轨道设计和轨迹计算分析三维可视化技术[J].钻采工艺,2005,28(01).

  [2] 赵仕俊,张仲宜,赵京坤.数字化钻井系统的构建及相关问题研究[J].石油矿场机械,2005,34(01).

  [3] 张绍槐,何华灿,李琪等.石油钻井信息技术的智能化研究[J].石油学报,1996,17(04).

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