地學空間信息建模與數(shù)字礦山建設

1 緒論
1.1 數(shù)字礦山的基礎知識
1.1.1 數(shù)字礦山的源起
1.1.2 數(shù)字礦山的概念
1.1.3 數(shù)字礦山的特征
1.1.4 數(shù)字礦山的框架結構
1.1.5 數(shù)字礦山涉及的關鍵技術
1.2 數(shù)字礦山與智能礦山
1.2.1 現(xiàn)代礦山的智能化需求
1.2.2 數(shù)字礦山的智能化提升途徑
1.2.3 智能礦山的建設定位
2 礦山空間信息獲取
2.1 礦山空間信息的采集平臺
2.1.1 衛(wèi)星平臺
2.1.2 飛機平臺
2.1.3 地面平臺
2.1.4 井巷平臺
2.2 測繪儀器介紹
2.2.1 陀螺經(jīng)緯儀
2.2.2 三維激光掃描儀
2.2.3 傾斜攝影測量儀
3 地學空間信息三維建模基礎
3.1 礦山地形的三維建模
3.1.1 概述
3.1.2 礦山地形的不規(guī)則三角網(wǎng)建模
3.1.3 礦山地形的規(guī)則格網(wǎng)建模
3.2 礦山地質的三維建模
3.2.1 三維地質建模的模型分類
3.2.2 基于面元模型的三維地質建模
3.2.3 基于體元模型的三維地質建模
3.2.4 基于混合模型的三維地質建模
3.3 井巷工程的三維建模
3.3.1 井巷工程特征與三維建模要求
3.3.2 井巷工程三維建模方法
3.4 井巷工程與地質體的集成建模
3.4.1 集成建模的一般方法
3.4.2 集成建模的CTP方法
3.5 礦山地上地下集成建模技術
3.5.1 集成建模需求與一般方法
3.5.2 基于TIN耦合的地上地下集成建模
4 復雜巷道網(wǎng)絡三維建模
4.1 背景
4.2 巷道基本組件
4.2.1 巷道基本組件定義
4.2.2 巷道基本組件三維建模方法
4.2.3 復雜巷道網(wǎng)絡三維建模思路
4.3 復雜巷道網(wǎng)絡三維建模方法
4.3.1 組件式巷道三維建模法流程
4.3.2 二維巷道基本組件劃分方法
4.3.3 建模實例
4.4 巷道與煤層模型集成
5 斷層三維精細建模
5.1 背景
5.2 單一地層斷層建模方法研究
5.2.1 基于位移向量插值的斷層建模方法
5.2.2 斷層建模示例
5.3 單一地層斷層精細建模方法研究
5.3.1 泊松方程與網(wǎng)格變形
5.3.2 基于泊松變形的斷層建模方法
5.3.3 斷層建模示例
5.4 跨地層斷層建模方法研究
5.4 .l 基于參數(shù)化方法的斷層建模方法
5.4.2 斷層建模示例
6 基于無人機攝影測量的三維建模
6.1 數(shù)據(jù)獲取與預處理
6.1.1 無人機遙感系統(tǒng)
6.1.2 近景攝影測量法獲取點云數(shù)據(jù)
6.2 基于AGPN與曲率加權方法的臺階線提取算法研究
6.2.1 漸進形態(tài)學濾波
6.2.2 曲率計算
6.2.3 顧及鄰域幾何屬性的三維邊緣檢測
6.2.4 移動最小二乘法擬合特征線
6.3 采剝量解算
6.3.1 采剝量計算方法
6.3.2 改進的不規(guī)則三角網(wǎng)法算法研究
6.4 露天礦案例
6.4.1 實驗設計
6.4.2 Cloud Compare二次開發(fā)
6.4.3 露天礦臺階線提取
6.4.4 露天礦采剝量計算
7 基于激光雷達掃描的三維建模
7.1 點云數(shù)據(jù)特點與表達形式
7.1.1 點云數(shù)據(jù)特點
7.1.2 點云數(shù)據(jù)表達形式
7.1.3 點云數(shù)據(jù)的獲取方式
7.2 露天礦特征線提取
7.2.1 Morse原理
7.2.2 Morse—Smale(MS)復形原理
7.2.3 臺階的特征線提取
7.3 點云的曲率重采樣與濾波
7.3.1 曲率重采樣
7.3.2 三維空間坐標轉換
7.3.3 迭代線性最小二乘內(nèi)插濾波
7.3.4 預處理后的Delaunav一DEM
7.3.5 露天礦模型變化特征集
7.4 .露天礦案例
7.4.1 數(shù)據(jù)概況
7.4.2 實驗設計
7.4 ..3 點云數(shù)據(jù)的預處理
7.4.4 離散曲率分析特征提取
7.4.5 特征集變化檢測
8 礦區(qū)生態(tài)環(huán)境要素遙感監(jiān)測
8.1 基于時間序列數(shù)據(jù)的礦區(qū)植被變化遙感監(jiān)測
8.1.1 數(shù)據(jù)源
8.1.2 時間序列NDVI數(shù)據(jù)處理方法
8.1.3 植被變化監(jiān)測結果
8.1.4 植被變化的驅動力分析
8.1.5 小結
8.2 基于低分影像的礦區(qū)地表水面積自適應解混方法
8.2.1 MODIS數(shù)據(jù)空間探測精度分析
8.2.2 局部自適應水陸混合像元解混方法
8.2.3 實驗結果——以NIR波段為例
8.2.4 精度分析與后處理
8.2.5 湖水面積變化結果與初步分析
9 礦區(qū)地物狀態(tài)遙感精細識別
9.1 基于徑流面積系數(shù)和地形的尾礦庫風險評價
9.1.1 試驗區(qū)與數(shù)據(jù)預處理
9.1.2 研究方法
9.1.3 層次分析法構建徑流系數(shù)模型
9.1.4 尾礦庫匯水面積的提取
9.1.5 尾礦庫風險性分析
9.2 滯塵對植被冠層尺度光譜的影響與分析
9.2.1 植被輻射傳輸模型
9.2.2 滯塵植被光譜數(shù)據(jù)模擬
9.2.3 滯塵條件下的冠層光譜分析
9.2.4 運輸?shù)缆犯浇闹脖还趯庸庾V分析
9.3 滯塵對植被像元尺度光譜的影響與分析
9.3.1 不同植被覆蓋度下的像元光譜
9.3.2 不同植被覆蓋度下滯塵對像元光譜的影響
9.3.3 基于遙感影像