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第一章 绪论1

第一节 地学信息的科学概念及七多特性1

一、地学信息的科学概念1

二、地学数据的七多特性5

第二节 可视化的科学概念与地学数据可视化8

一、可视化的科学概念8

二、地学数据可视化11

三、地学三维可视化与过程模拟的研究框架19

第三节 地学三维可视化与过程模拟的研究内容20

一、地学数据可视化方法分类20

二、地学三维可视化与过程模拟研究的主要步骤与内容23

第二章 地学可视化的理论基础27

第一节 地图可视化理论27

一、Taylor的现代地图学核心论27

二、MacEachren的［地图学］3空间表达论28

三、DiBiase的科学探索工具论28

四、龚建华等的认知与交流融合论29

第二节 地图（学）信息传输理论29

一、地图（学）信息传输理论的发展历史29

二、廖克等学者对新的地图（学）信息传输模式的认识32

三、危拥军等的现代地图信息传输功能扩展论34

第三节 空间认知科学理论36

一、空间认知论37

二、地图认知论40

三、视觉认知论42

第四节 数据挖掘和知识发现理论45

一、当前的主要研究内容45

二、概念、过程与步骤46

三、数据挖掘的分类47

四、数据挖掘对可视化的指导作用47

五、空间数据挖掘48

六、知识发现与可视化融合49

第五节 地学图解/图谱理论51

一、传统地学图解/图谱51

二、现代地学图解/图谱53

三、地学图解/图谱的模型56

第六节 虚拟现实理论60

一、虚拟界概念60

二、虚拟环境与虚拟地理环境62

三、分布式地学虚拟环境特征与发展背景63

四、虚拟现实系统的组成66

五、立体视觉的生成与获取66

六、3D显示技术及原理69

七、虚拟现实交互设备76

八、虚拟现实系统的分类77

九、增强现实技术79

第三章 地学信息的数据模型83

第一节 地学信息的空间数据模型83

一、空间数据模型基础83

二、空间数据模型分类85

三、模型设计方法86

四、各种模型的优缺点103

第二节 地学信息的属性数据模型107

第四章 三维地质体建模109

第一节 三维地质体建模概述109

一、三维地质建模现状分析109

二、三维地质体建模难点分析110

第二节 三维地质建模体系结构113

一、三维地质建模层次划分113

二、三维地质建模方法体系114

三、三维地质建模流程分析116

第三节 常见的三维地质建模方法118

一、基于层面数据的三维地质体建模方法118

二、基于剖面数据的三维地质体建模方法126

三、基于钻孔数据的三维地质体建模方法139

四、其他三维地质建模方法150

第五章 典型的地学数据及其可视化方法154

第一节 数据类型154

一、标量154

二、矢量154

三、张量155

第二节 点数据场的可视化155

第三节 标量场数据的可视化156

一、二维标量数据的可视化157

二、三维标量数据的可视化169

第四节 矢量场数据的可视化172

一、矢量场可视化的基本流程173

二、矢量场可视化方法174

第五节 张量场数据的可视化178

一、图元法178

二、特征法179

三、地质应力场张量可视化181

第六章 地学三维可视化分析183

第一节 数字地形显示与简化技术183

一、数字地形的显示与简化183

二、地形可视性计算184

三、地形细节分层技术188

第二节 地理空间分析可视化技术197

一、空间量算分析198

二、空间几何关系分析199

三、地形及景观分析200

第三节 地质体三维可视化技术201

一、海量空间数据环境下的三维实体布尔运算202

二、地上、地下一体化剖切分析方法213

第七章 地学三维可视化实现工具219

第一节 OpenGL技术219

一、OpenGL的函数库和命令格式219

二、OpenGL的运行机理220

三、OpenGL的基本程序结构222

四、Visual C＋＋2010实例程序223

第二节 Direct3D技术232

一、Direct3D立即模式的层次结构232

二、对Direct3D接口的访问232

三、Direct3D设备233

第三节 OpenSceneGraph235

一、OpenSceneGraph的历史和发展235

二、OSG组成模块236

三、OSG的获取与安装238

第四节 Java3D技术238

一、Java3D中的类239

二、Java3D的场景图结构239

三、Java3D程序的组织和构建239

第五节 VRML技术241

一、VRML文件的基本结构242

二、VRML的基本功能243

三、VRML的基本程序结构示例244

四、VRML的应用245

第六节 QuantyView地质三维可视化平台245

一、QuantyView平台简介245

二、QuantyView逻辑结构246

三、QuantyView基本功能248

四、QuantyView二次开发253

第八章 地质过程的动态模拟259

第一节 盆地模拟概述259

一、盆地模拟的任务和性质259

二、盆地模拟及成藏模拟的内容260

三、盆地模拟的发展简史261

第二节 地史模拟264

一、地史模拟的内容265

二、地史模拟的关键技术265

第三节 盆地古地热场与有机质演化模拟273

一、热史模拟内容273

二、热史模拟方法与技术273

三、镜质体反射率Ro动态模拟275

第四节 油气生排烃模拟技术278

一、生排烃模拟研究内容279

二、生烃模拟方法与技术279

三、排烃模拟方法与技术284

第五节 运聚模拟286

一、油气人工智能运聚模拟286

二、油气人工智能运聚模拟的方法与技术286

主要参考文献291