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 OpenSceneGraph 235
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