基于平面地質圖的三維地質建模方法研究.pdf

1、平面地質圖綜合了地質野外勘察工作成果與地質專家知識，揭示了地區(qū)的巖石、地層和地質構造等信息，是人們了解區(qū)域地質最易獲取和最直接的數(shù)據(jù)源。研究基于平面地質圖的三維地質體建模方法，能夠有效地解決缺少甚至沒有鉆孔、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題。目前，直接基于平面地質圖建模的研究中存在著產(chǎn)狀信息分布稀疏、建模結果難以人工交互干預等問題，因此本文提出一種以圖切剖面為中間數(shù)據(jù)，基于平面地質圖的三維地質體建模方法。
　　圖切

2、剖面圖是地質剖面圖中重要的一種，其數(shù)據(jù)主要來源于平面地質圖，同時還融合了豐富的專家知識經(jīng)驗。圖切剖面圖與平面地質圖相配合，可以獲得地質構造的立體概念，反映地質體與地質構造在空間上的相互關系及地質演化關系。因此，用平面地質圖和圖切剖面構建三維地質體模型具有數(shù)據(jù)量足、覆蓋面廣的優(yōu)點。
　　本文主要的研究結論與成果包括以下幾個方面：
　　(1)本文詳細分析了平面地質圖包含的圖面信息、要素的空間幾何關系、地質對象的符號化表達等內容，

3、在此基礎上設計了相應的數(shù)據(jù)模型與存儲結構來表達平面地質圖所蘊含的豐富信息，為圖切剖面的生成奠定基礎。
　　(2)在分析手工圖切剖面圖繪制流程、數(shù)據(jù)特征和需求特點的基礎上，設計了圖切剖面的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結構，針對各要素在圖切剖面上的表示設計了基于計算機的圖切剖面自動生成算法，實現(xiàn)了交互式任意方向、任意密度的圖切剖面自動獲取，并針對斷層、褶皺的生成提供了解決方法。
　　(3)對現(xiàn)有三維空間數(shù)據(jù)模型和基于剖面的三維地質建模方法各自

4、的特點進行了歸納與總結，針對圖切剖面的特性，設計了基于規(guī)則體元構建三維地質體模型的算法，并通過線性八叉樹對生成的體模型數(shù)據(jù)進行組織，以提高空間搜索效率，使模型更有利于幾何特征計算、布爾操作及快速顯示。
　　本文的研究成果，一方面實現(xiàn)了基于計算機的圖切剖面自動生成，提高了地質圖件的生成效率和利用價值，另一方面通過圖切剖面對平面地質圖的信息進行充分而有效的挖掘，用來為三維地質建模提供數(shù)據(jù)支持，增強了建模的可控性。該方法不僅為解決當前建