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中國科學技術大學 碩士學位論文 三維地質建模關鍵算法研究 姓名:劉喜 申請學位級別:碩士 專業(yè):計算機應用技術 指導教師:董蘭芳 2011-04-22摘 要 摘 要 在通過勘探獲得地質數(shù)據(jù)的基礎之上,對這些數(shù)據(jù)進行處理,把繁雜的地質 數(shù)據(jù)通過圖形圖像的形式表達出來,建立一個地下三維地質模型,不僅能夠讓地 質工作者直觀地觀察地質特有的構造和屬性,而且能夠輔助領導層進行合理的決 策。三維地質建模是一項復雜的工程,從地質數(shù)據(jù)的獲取和處理到完整的三維地 質模型的構建,不僅涉及到地質學知識,而且還涉及到如何利用計算機合理的處 理地質數(shù)據(jù)、解釋地質構造和現(xiàn)象。本文首先深入學習和調研了三維地質建模技 術的相關理論知識,然后利用計算機技術設計并模擬了常見的地質形態(tài)和構造, 并重點研究了三維地質建模技術中的地層劃分算法、地層面重構算法、三維地質 模型的快速剖切算法、紋理貼圖算法、斷層模擬算法、地質數(shù)據(jù)處理的并行算法 等關鍵算法。最后開發(fā)了三維地質建模的原型系統(tǒng),通過可視化的方法模擬了常 見的地質結構和現(xiàn)象,對三維地質建模中常用算法的性能進行了統(tǒng)計和評價。本 文所做的主要工作包括以下幾個方面: 1、 深入調研了國內外在三維地質建模技術方面的研究和應用現(xiàn)狀,并分析 了尚存在的問題。 2、設計并實現(xiàn)了三維地質建模中的地層劃分算法、地層面曲面重構算法。 用 Shepard和 Kriging兩種方法分別對地層面進行重構,分析了兩種算法的優(yōu)缺 點,利用交叉檢驗的思想來驗證構建的三維地質模型的正確性。 3、設計并實現(xiàn)了基于半邊結構的三維地質模型快速剖切算法。給出了在地 質網格中半邊結構的定義,詳細闡述了快速剖切算法的設計思想,分析了算法的 時間復雜

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