四轮驱动履带式海底钴结壳采矿车及其采集过程可视化研究
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摘要
可视化技术是二十世纪八十年出现的一门新兴交叉学科。它将大量非直观的、抽象的或者不可见的数据用图形或图像形象地显示出来，使人们对数据的理解、分析变得简捷、直观。可视化技术适用于任何有一定数据存在的场合，尤其是要分析、处理海量数据的科学领域，如航空航天、气象观测、CT扫描、地质勘探等。
四轮驱动履带式海底钴结壳采矿车(简称海底采矿车)及其采集过程可视化研究是以国家关于国际海底区域开发的“十五”重点攻关项目“钴结壳采集模型机关键技术及装备研究”(DY105-03-02)为课题背景，借助可视化技术在虚拟环境下，模拟和分析海底采矿车采集过程中的工作状态，为了有效的避免因盲目性的现场试验而浪费大量的人力、物力资源和灾难性的事故发生而进行研究的。其主要的研究内容如下：
1、实现海底微形地貌的可视化。
2、初步设计出海底采矿车的基本结构，并实现可视化。
3、以AVS／Express软件系统为开发平台，C++语言为编程语言设计出深海钴结壳采集可视化系统。实现采矿车在微形地貌上面行走切削的动态过程，并进行有关参数的实时计算。
The visualization technology been a new interacross object was brought forth from 1980s. It interforms a mass of oblique way-out or hidden data into the graph or image, let people understand and analyse becoming more rapidly and more straightway. The Visualization Technology can apply to any occasion being some data, especially scientific fields analyzing and dealing with a lot of data, for instance, the avigation and spaceflight, the meteorologic observation, the CT scan, the geological survey etc.
The Visualization research of The four wheel driven pedrail seabed Cobalt crust mining vehicle (for short, the seabed mining vehicle) and the gathering course is on the task background of
"the research of the Cobalt crust gathering model machine' s pivotal technology and equipment" (DY105-03-02) that is the
"fifteenth" emphasized item exploiting the international seabed field, using the visualization technology to simulate and analyze the working state of the seabed mining vehicle in the course of gathering in order to availably avoid wasting the great deal of manpower and material resources because of the blindfold spot trial and occurring the catastrophic accident. Its primary researchful content as follows:
1. Realizing the visualization of the seabed subminiature terrain.
2. Designing elementarily the essential structure of the seabed mining vehicle as well as realizing the visualization.
3. Devising the visualization system of deep-sea Cobalt collection on the exploiting stage of the AVS/Express software system, in the programme language of C++. Realizing the dynamic process of the seabed mining vehicle running and cutting on the subminiature terrain, and besides, calculating real-timely some concerned parameters.
四轮驱动履带式海底钴结壳采矿车(简称海底采矿车)及其采集过程可视化研究是以国家关于国际海底区域开发的“十五”重点攻关项目“钴结壳采集模型机关键技术及装备研究”(DY105-03-02)为课题背景，借助可视化技术在虚拟环境下，模拟和分析海底采矿车采集过程中的工作状态，为了有效的避免因盲目性的现场试验而浪费大量的人力、物力资源和灾难性的事故发生而进行研究的。其主要的研究内容如下：
1、实现海底微形地貌的可视化。
2、初步设计出海底采矿车的基本结构，并实现可视化。
3、以AVS／Express软件系统为开发平台，C++语言为编程语言设计出深海钴结壳采集可视化系统。实现采矿车在微形地貌上面行走切削的动态过程，并进行有关参数的实时计算。
The visualization technology been a new interacross object was brought forth from 1980s. It interforms a mass of oblique way-out or hidden data into the graph or image, let people understand and analyse becoming more rapidly and more straightway. The Visualization Technology can apply to any occasion being some data, especially scientific fields analyzing and dealing with a lot of data, for instance, the avigation and spaceflight, the meteorologic observation, the CT scan, the geological survey etc.
The Visualization research of The four wheel driven pedrail seabed Cobalt crust mining vehicle (for short, the seabed mining vehicle) and the gathering course is on the task background of
"the research of the Cobalt crust gathering model machine' s pivotal technology and equipment" (DY105-03-02) that is the
"fifteenth" emphasized item exploiting the international seabed field, using the visualization technology to simulate and analyze the working state of the seabed mining vehicle in the course of gathering in order to availably avoid wasting the great deal of manpower and material resources because of the blindfold spot trial and occurring the catastrophic accident. Its primary researchful content as follows:
1. Realizing the visualization of the seabed subminiature terrain.
2. Designing elementarily the essential structure of the seabed mining vehicle as well as realizing the visualization.
3. Devising the visualization system of deep-sea Cobalt collection on the exploiting stage of the AVS/Express software system, in the programme language of C++. Realizing the dynamic process of the seabed mining vehicle running and cutting on the subminiature terrain, and besides, calculating real-timely some concerned parameters.
引文
[1] 刘勇．深海钴结壳螺旋滚筒切削法采掘头设计理论与方法虚拟研究：[博士论文]．长沙：中南大学，2002
[2] 朱克超，张国祯，何高文等著．大洋多金属结核勘探技术与评价方法．北京：地质出版社，1998(3)
[3] ADVINCED VISUAL SYSTEMS INC. Visualization Techniques, 1998
[4] ADVINCED VISUAL SYSTEMS INC. Using AVS/Express, 1998
[5] 卢世魁，刑景富，邓小云．超声探测仪的研究．矿厂自动化，2002
[6] 李茂山．超声波测距原理及实践技术．实用测试技术，1994(3)，No．1
[7] 李志林，朱庆著．数字高程模型．武汉大学出版社，2001(7)
[8] 黄燕．三维地形地貌的可视化研究．北京工业大学硕士论文，2002
[9] 许东禹，金庆焕，梁德华．太平洋中部多金属结核及其形成环境．地质出版社，1994
[10] 文先保．海洋开采．冶金工业出版社，1996
[11] 中国海洋学会科普委员会．海洋科普文选．海洋出版社，1985
[12] 宋建，邱明伟．应用视算AVS/Express．西安石油学报，1998，Vol：13
[13] 周剑虹．AVS—先进的可视化软件系统．中国图象图形学报，Vol：3，No．9
[14] 林宏，李颖，林保真．工程应用可视化系统的开发．计算机工程与设计，1996(2)，Vol：17，No．1
[15] 聂焱，陈莉莹，杨杰，卢凌．三维可视化应用中Delaunay三角形剖分算法研究．武汉交通科技大学学报，1998(8)，Vol：22，No．4
[16] 李红旮，崔伟宏．地理信息系统中时空多维数据可视化技术研究．遥感学报，1999(5)，Vol：3，No．2
[17] 莫杰．关于我国大洋矿产事业发展的若干建议．国土资源，2001，vol：18
[18] 梁平，石海林，崔波，朱敏．洋底富钴结壳的开采方法．金属矿山，2002
[19] 梁平，石海林，崔波，朱敏．洋底富钴结壳矿床微地形和物理特性．金属矿山，2002，No．9
[20] 丁海，林保真．三维工程数据的一种可视化实现方法．计算机工程与设计，1994，No．4
[21] 高俊．地理空间数据的可视化．测绘工程，2000，Vol：9，No．3．
[22] 陈幼松．可视化技术在各领域的新发展．专题综述，1994
[23] 简曲．中太平洋富钴结壳的研究．矿业研究与开发，1999，Vol：19，No．1
[24] 任建武，孙亚梅，李海宇．海底地形及其变化可视模型的研究．测绘学报，1996，Vol：25，No．4
[25] 张谦，蔡虹．3D数据场的可视化技术．计算机工程，1998，Vol：24，No．5
[26] 花向红．测量数据可视化技术研究．测绘工程，1999，vol：8，No．3
[27] 刘晓强．科学可视化的研究现状与发展趋势．工程图形学报，1997，No．2-3
[28] McCormick B H, De Fanti T A, Brown M D. Visualization in scientific computing. Computer Graphics, 1987
[29] 贾春华，肖卫国，贾霖．可视化技术及研究方向．西安工业学院学报，1997，Vol：17，No．2
[30] 武光海，周怀阳，杨树锋．最近区域法与地质块段法在富钴结壳资源量评估中的综合应用．海洋地质与第四纪地质，2000，Vol：20，No．4
[31] 刘慎权，李华，唐卫清，王大昌，张其松．可视化技术及其发展前景述评．CT理论与应用研究，1995，Vol：4，No．1
[32] 邹江涛，许传炬．科学计算的可视化．厦门科技，1999
[33] 沈裕军，钟祥，贺泽全．大洋钴结壳资源研究开发现状．矿业工程，1999，Vol：19，No．2．
[34] 申会堂，张玉敏．海洋中的探测新技术．舰船科学技术，2001(3)
[35] 李斌，梁训东，刘慎权．一种三维规则数据场的特征可视化方法．计算机学报，1997，Vol：20，No．7
[36] 李志刚，杨钦，陈其明．适用于科学计算可视化的四面体剖分流程．工程图学学报，1996，No．2
[37] 姚慧敏．基于地形特征建立高质量DEM．中国人民解放军信息工程大学硕士论文，2002
[38] 深海技术发展项目(DY105-03)，深海资源开采技术子项目(DY105-03-02)，钴结壳采集关键技术及关键装备研究课题申请书．中南工业大学，长沙矿山研究院，长沙矿冶研究院
[39] 《探索海洋奥秘开发海洋资源》编委会．探索海洋奥秘开发海洋资源．地质出版社，1998(11)
[40] Rossignac J R, Novak M. Research issues in model—based visualization of complex data sets. IEEECG&A, 1994.
[41] 张智铁．物料粉碎理论．中南工业大学出版社，1995
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[17] 莫杰．关于我国大洋矿产事业发展的若干建议．国土资源，2001，vol：18
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