基于平面地質(zhì)圖的三維地質(zhì)建模方法研究.pdf

1、平面地質(zhì)圖綜合了地質(zhì)野外勘察工作成果與地質(zhì)專家知識(shí)，揭示了地區(qū)的巖石、地層和地質(zhì)構(gòu)造等信息，是人們了解區(qū)域地質(zhì)最易獲取和最直接的數(shù)據(jù)源。研究基于平面地質(zhì)圖的三維地質(zhì)體建模方法，能夠有效地解決缺少甚至沒(méi)有鉆孔、剖面等數(shù)據(jù)的基巖區(qū)域的地下空間三維建模與模擬問(wèn)題。目前，直接基于平面地質(zhì)圖建模的研究中存在著產(chǎn)狀信息分布稀疏、建模結(jié)果難以人工交互干預(yù)等問(wèn)題，因此本文提出一種以圖切剖面為中間數(shù)據(jù)，基于平面地質(zhì)圖的三維地質(zhì)體建模方法。
　　圖切

2、剖面圖是地質(zhì)剖面圖中重要的一種，其數(shù)據(jù)主要來(lái)源于平面地質(zhì)圖，同時(shí)還融合了豐富的專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。圖切剖面圖與平面地質(zhì)圖相配合，可以獲得地質(zhì)構(gòu)造的立體概念，反映地質(zhì)體與地質(zhì)構(gòu)造在空間上的相互關(guān)系及地質(zhì)演化關(guān)系。因此，用平面地質(zhì)圖和圖切剖面構(gòu)建三維地質(zhì)體模型具有數(shù)據(jù)量足、覆蓋面廣的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文主要的研究結(jié)論與成果包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)本文詳細(xì)分析了平面地質(zhì)圖包含的圖面信息、要素的空間幾何關(guān)系、地質(zhì)對(duì)象的符號(hào)化表達(dá)等內(nèi)容，

3、在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)平面地質(zhì)圖所蘊(yùn)含的豐富信息，為圖切剖面的生成奠定基礎(chǔ)。
　　(2)在分析手工圖切剖面圖繪制流程、數(shù)據(jù)特征和需求特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了圖切剖面的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，針對(duì)各要素在圖切剖面上的表示設(shè)計(jì)了基于計(jì)算機(jī)的圖切剖面自動(dòng)生成算法，實(shí)現(xiàn)了交互式任意方向、任意密度的圖切剖面自動(dòng)獲取，并針對(duì)斷層、褶皺的生成提供了解決方法。
　　(3)對(duì)現(xiàn)有三維空間數(shù)據(jù)模型和基于剖面的三維地質(zhì)建模方法各自

4、的特點(diǎn)進(jìn)行了歸納與總結(jié)，針對(duì)圖切剖面的特性，設(shè)計(jì)了基于規(guī)則體元構(gòu)建三維地質(zhì)體模型的算法，并通過(guò)線性八叉樹對(duì)生成的體模型數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，以提高空間搜索效率，使模型更有利于幾何特征計(jì)算、布爾操作及快速顯示。
　　本文的研究成果，一方面實(shí)現(xiàn)了基于計(jì)算機(jī)的圖切剖面自動(dòng)生成，提高了地質(zhì)圖件的生成效率和利用價(jià)值，另一方面通過(guò)圖切剖面對(duì)平面地質(zhì)圖的信息進(jìn)行充分而有效的挖掘，用來(lái)為三維地質(zhì)建模提供數(shù)據(jù)支持，增強(qiáng)了建模的可控性。該方法不僅為解決當(dāng)前建