天津市应用基础及前沿技术研究计划(天津市自然科学基金)项目申请书模板

天津市应用基础及前沿技术研究计划(天津市自然科学基金)项目申请书模板内容摘要：

ual cities for progressive transmission over works. Third International Symposium on 3D Data Processing, Visualization, and Transmission (3DPVT39。 06), 2020: 8 [7] De Kemp tools for 3D structure geological modeling Part I:B233。 zierbased curves,ribbons and grip frames[J].GeoInformatica,2020,7(1):5571. [8] 潘炜 ,刘大安 ,钟辉亚等 .三维地质建模以及在边坡工程中的应用 [J].岩石力学与工程学报 ,2020,23(4):597602. [9] 陈树铭 ,王满春 ,刘慧杰等 .工程地质三维数字化及计算机三维实现 [C].中国土木工程学会第十届会议论文集 —— 土木工程与高新 技术 .北京 :中国建筑工业出版社 ,2020:530535. [10] 朱良峰 ,吴信才 ,朱国修 .基于钻孔数据的三维地层模型的构建 [J].地理与地理信息科学 ,2020,20(3):2630. [11] 张晶，张峥嵘．城市地理信息三维可视化研究 [J].系统仿真学报， 2020， 15(12)：17711773,1777. [12] 杜忠友 ,刘浩 ,张海林等 .数字城市中快速自动生成三维景观 的研究 [J].微计算机信息，2020,22(1):249251. [13] 乔志磊 .城市三维地理信息系统研究与应用 [D].天津工业大学 ,2020,1. [14] 徐俊 .面向数字 城市 旅游的视频建模关键技术的 研究与 开发 [D].浙江 大学 ,. [15] De Kemp of plex geological structures using 3D B233。 zier 天津市应用基础与前沿技术研究计划项目申请书 _____________________________________________________________________________________________________ construction tools[J].Computeramp。 Geosciences,(5):581597. [16] Courrioux,G.,Nullans,S.,Guillen,A., volumetric modeling of Cadomian terranes(Northern Brittany,France):an automic method using Voroni diagrams[J].Tectonophysics,2020,331(12):181196. [17] Brandel S.,Schneider S.,Perrin M.,et building of structured geological models[J].Journal of Computing and Information Science in Engineering,ASME,2020, 5(2):138148. 天津市应用基础与前沿技术研究计划项目申请书 _____________________________________________________________________________________________________ 研究内容 研究内容（说明研究工作的具体内容，指出重点应解决的科学和技术应用问题及要达到的技术指标，阐述预期成果应用的可能性和效益，或在学术、社会等方向的价值）。 课题的主要研究内容包括以下 两 个方面： 1）多尺度三维地质体数字表征技术研究 研究多尺度三维地质体可视化所需地表导航数据模型，将地理信息、矿权、油气田、构造单元、地震工区、井等要素进行不同尺度的分类与组织。 研究地质勘探中主要业务对不同尺度、不同精度的地质信息空间模型的组织表征规则，建立适合于多尺度三维地质体关键信息一体化表征的空间数据 模型和属性数据模型。 2） 多尺度三维地质体空间与属性一体化数字 建模 技术 建立适合于多尺度三维地质体关键信息一体化表征的空间数据模型和属性数据模型。 包括地质体空间和属性两个方面： （ 1） 三维地质体多尺度空间建模技术 基于勘探精度的地学对象的多尺度组织及离散化（体元化）表达技术。 （ 2） 多尺度三维地质体属性信息（地质场）建模技术 研究基于地质空间建模的地学属性的组织规则与数字化表征，建立基于地质空间建模的多种地学属性建模的技术。 1）多尺度三维地质体 多源数据融合 技术 针对多源数据标准不一，为建模带 来了极大困难。 研究 将地理信息、构造单元、地震工区等 多尺度三维地质体可视化所需地表导航数据模型进行不同尺度的分类与组织 ，建立多源数据一体化 表征规则。 2）多尺度三维地质 数字建模 技术研究 研究攻关多尺度三维地质数据体 /壳的生成技术，包括插值技术、粗化技术、不同尺度之间投影变换技术等， 建立 复杂信息多尺度三维地质体的 数字模型。 1） 在研究三维地质体数字化表征技术的基础上，利用虚拟现实技术 建立 多尺度三维地质体 数字模型； 2） 提交 研究 报告 1份 ； 3） 发表研究论文 24篇 4） 培养研究生 2名。 通过 建立 多尺度三维地质体 数字模型 ，为全面提升城市信息化综合水平、多尺度三维地质体的开发利用和数字化城市建设提供完整的三维可视化信息平台 奠定坚实的基础。 为市政及城市规划等部门 以及地质勘探行业 提供方便、快捷、高效的技术服务，对推动数字城市建设与发展具有极其重要的意义。 天津市应用基础与前沿技术研究计划项目申请书 _____________________________________________________________________________________________________ 拟采取的研究方法和技术路线，（包括拟采用的研究方法、技术路线、实验手段和步骤，及其可行性分析与比较，可能遇到的问题和解决办法）： 1. 研究方案与技术路线 本项目研究多尺度三维地质体建模及可视化关键技术，为实用系统的建立提 供原型，为加快项目建设进度，根据实施内容和相互关系设立时间节点，并行开展多项工作。 项目技术路线如图 1 所示。 技术路线 : 图 1 多尺度三维地质体 建模及可视化 技术路线图 本课题的技术路线如图 1 所示。 从勘探开发决策支持示范应用的需求出发，分析决策所需的地表导航关键数据和地下地质信息的分级组织规则， 通过研究插值技术、粗化技术、不同尺度之间投影变换技术等三维地质数据体 /壳的生成算法， 形成多尺度三维地质空间模型及属性模型。 为 开发综合展示的三维可视化软件，实现地质 勘探开发决策常用的地质体关键信息的三维展示与分析应用奠定基础。 2. 关键技术 1）多尺度的三维地质数字化模型构建方法 参考 GIS 中有关空间拓扑关系的表达技术，以提高多尺度三维地质体模型的表征与空间分析能力为目标，以多尺度的八叉树细分体元模型为基础，进行多尺度三维地质空间拓扑模型研究，建立相应的三维空间拓扑表达与组织模式。 八叉树是一种非线性的数据结构，表现为以分支关系定义的层次结构或具有特殊结构的树形结构，可以采用与抽象数据类型树（ ADT Tree）相类似的方法进行递归定义，图 2 所示。 采用基于规则块体及 八叉树多尺度划分后得到的每一个体元都具有一个惟一的地址编码与之对应。 该地址编码由三部分构成：基本体元所在 x 编号、基本体元所在的 y 编号、基本体元所在 z编号、 Morton 码级数、八叉树的十进制 Morton 码，图 3 所示。 地下地质信息： 地层、构造、储层、油层、物性、含油性、流体性质、测井、试油、录井等信息 地表导航关键信息： 矿权、构造单元、油气田、地震工区、井位等 尺度分级规则 和融合表 征技术 多尺度三维地质空间形态属性表征模型 三维数据地质体 /壳 数字模型 插值方法 粗化方法 空间投影变换 知识模型表征技术 天津市应用基础与前沿技术研究计划项目申请书 _____________________________________________________________________________________________________ 0 1 8 9 0 10 11 3 0 0 列号： 0 列号： 1 基本网格 起算点 行号： 1 行号： 0 1 8 9 10 11 图 2 地学空间尺度的八叉树表达 图 3 体元编码二维示意图 一个体元都对应着地学空间上的一个规则区域，空间上任一点也对应着一系列互相覆盖的体元。 体元地址编码与坐标 的关系体现在两个方面。 2） 三维地质体多尺度空间建模 （ 1）基于地学空间划分的地学对象的多尺度组织 根据多尺度的三维地质数字化模型构建方法，研究地层、断层、岩体和储层等地质体对象的多尺度组织及索引方法。 （ 2）基于地学空间划分的地学对象的离散化（体元化）表达 根据多尺度的三维地质数字化模型构建方法，研究岩体和储层等地质体对象的数字化（体元化）建模方法。 地学空间实体可抽象为点（ Point）、线 (Line)（钻孔资料）、面状（构造面、地质剖面）、体状(密度体、储层、地质场可以认为是分布 在整个空间的属性不均匀体 )等类型来表达。 点状对象（ x， y， z）（如测井获得的某一地层或岩性的空间层位）的离散化比较简单，只需依据其精度用正算公式进行编码即可； 线状对象如钻孔表现为线，但是钻孔上各部分的属性不一致。 根据线状对象数据的分层性，将线状对象按数据精度对基本体元进行细分离散为一系列格元，每一个格元为单一不同属性点，对每个。