發(fā)布時間：2020-08-06 17:42

【摘要】：三維地質(zhì)建模是運用計算機(jī)技術(shù),將空間信息管理、地質(zhì)解譯、空間分析和預(yù)測、地學(xué)統(tǒng)計、實體內(nèi)容分析以及圖形可視化等工具結(jié)合起來,并用于地質(zhì)研究的一門新技術(shù)。一般情況下,該技術(shù)通過曲面建模、塊體建模以及屬性建模三個子流程來構(gòu)建用于描述地質(zhì)區(qū)域的地質(zhì)空間模型。該模型可以直觀地為用戶展示地質(zhì)區(qū)域的幾何特征,也可以在填充屬性后作為正演模擬等其它工作的基礎(chǔ)。因此,該項技術(shù)在水文、工程、環(huán)境、地震預(yù)測、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源勘探、礦井設(shè)計、礦井生產(chǎn)與管理、城市地質(zhì)勘探、城市地下空間管理等領(lǐng)域均有著極大的應(yīng)用價值。自三維地質(zhì)建模技術(shù)誕生以來,地質(zhì)塊體建模一直都是該項技術(shù)的研究難點以及關(guān)鍵點之一。傳統(tǒng)的地質(zhì)塊體建模算法按照實現(xiàn)原理大致可以分為函數(shù)擬合型、體元剖分型、混合型以及曲面縫合型。其中曲面縫合型是地質(zhì)塊體建模算法中最為主流、也最為直觀的算法類型之一。在使用曲面縫合型算法進(jìn)行地質(zhì)塊體建模之前,通常需要對目標(biāo)地質(zhì)空間模型進(jìn)行地質(zhì)曲面求交、裁剪等一系列拓?fù)湟恢禄僮饕允沟玫刭|(zhì)空間具有拓?fù)湟恢滦浴Ｖ蟮刭|(zhì)塊體建模算法則可以根據(jù)地質(zhì)曲面間拓?fù)潢P(guān)系來尋找各個塊體對應(yīng)的外表面地質(zhì)曲面,以達(dá)到塊體建模的目的。當(dāng)?shù)刭|(zhì)模型較為復(fù)雜時,拓?fù)湟恢禄僮骺赡苁沟萌蔷W(wǎng)格在交線附近變得密集且尺寸差異較大;同時由于浮點誤差,計算機(jī)在對差異過大浮點數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計算時可能會得到失真的結(jié)果,繼而導(dǎo)致曲面間的拓?fù)潢P(guān)系錯誤,從而使得依賴于拓?fù)潢P(guān)系的地質(zhì)塊體建模方法失效。本課題基于曲面縫合型的地質(zhì)塊體建模算法展開了一系列的討論和研究:在實現(xiàn)了傳統(tǒng)的曲面縫合型地質(zhì)塊體建模方法之后,對該方法進(jìn)行了改進(jìn),降低了其對于地質(zhì)空間中交線拓?fù)潢P(guān)系的依賴性,使其可以處理存在少量拓?fù)溴e誤的地質(zhì)空間模型;除此以外,本文還提出了一種全新的非拓?fù)湟恢滦匀S地質(zhì)塊體建模算法。其中的非拓?fù)湟恢滦运惴ň唧w做法為:首先對地質(zhì)空間進(jìn)行八叉樹網(wǎng)格體劃分;再將劃分出的網(wǎng)格體進(jìn)行分組以得到各個塊體的大致形態(tài);最后使用一種具有類似視覺觀察判定機(jī)制的算法在網(wǎng)格塊體中提取三角形以達(dá)到構(gòu)造地質(zhì)塊體對應(yīng)外表面的目的。該算法可以在完全不依靠地質(zhì)曲面中原有交線拓?fù)潢P(guān)系的情況下進(jìn)行地質(zhì)塊體建模。實驗表明,無論對于拓?fù)湟恢滦缘哪Ｐ秃头峭負(fù)湟恢滦缘哪Ｐ?該算法均能正常工作,且在消耗有限時空資源的情況下得出正確可靠的地質(zhì)塊體建模結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.7;P628
【圖文】：

且在各個角度均存在傾斜情況，能夠涵蓋到大多數(shù)地質(zhì)數(shù)據(jù)采集的特征。（a）蘑菇侵入體點云 （b）磨菇侵入體點云曲面構(gòu)建結(jié)果圖2-3 蘑菇侵入體點云模型及其構(gòu)建結(jié)果效果圖

種特性的模型被稱作拓?fù)湟恢滦阅Ｐ�。（a）原始的相交三角網(wǎng)格 （b）求交后的三角網(wǎng)格圖2-4 曲面求交示意圖本小節(jié)所實現(xiàn)的三角網(wǎng)格求交算法可以分為三角網(wǎng)格交線提取以及三角網(wǎng)格限定性重剖分兩個大步驟。其中三角網(wǎng)格交線提取指求取兩個三角網(wǎng)格在碰撞區(qū)域的交線，所提取出的交線將以多條線段連接起來的折線段進(jìn)行表示。三角網(wǎng)格限定性重剖分是指依據(jù)求取的交線對原有的三角網(wǎng)格進(jìn)行限定性重剖分，使得

該單個三角形的優(yōu)化但仍然嘗試對三角網(wǎng)格中的其它三角形進(jìn)行優(yōu)化。（a）原始三角網(wǎng)格 （b）抽稀后的三角網(wǎng)格 （c）交換對邊后的三角網(wǎng)格圖2-8 三角網(wǎng)格優(yōu)化流程效果圖如圖 2-9 所示的，點抽稀算法首先找到所有距離交線過于靠近的點，將這些點從三角網(wǎng)格中摘除后再進(jìn)行限定性重剖分，接著將所有被過程所影響到的三角

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 冀相宇;;淺析三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型中閉合地質(zhì)塊體的構(gòu)建[J];城市地理;2017年02期

2 ;江蘇重點地區(qū)三維地質(zhì)調(diào)查完成[J];化工礦產(chǎn)地質(zhì);2015年03期

3 朱良峰;城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)的目標(biāo)、功能與架構(gòu)[J];信陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

4 周鑫;劉星;;插件式三維地質(zhì)信息儲存及查詢方法研究[J];科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力;2019年05期

5 張軍強(qiáng);吳沖龍;劉剛;劉飛;;空間集成方式的三維地質(zhì)圖編繪關(guān)鍵技術(shù)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版);2014年03期

6 王家華;高建國;;三維地質(zhì)數(shù)據(jù)的體繪制研究[J];中國科技信息;2008年01期

7 鄧小龍;李麗慧;;基于三維激光掃描技術(shù)的復(fù)雜三維地質(zhì)體建模方法[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2017年01期

8 熊杰;劉彩云;;仿射變換在三維地質(zhì)數(shù)據(jù)彩色切片顯示的應(yīng)用[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版)理工卷;2007年02期

9 林冰仙;周良辰;閭國年;;虛擬鉆孔控制的三維地質(zhì)體模型構(gòu)建方法[J];地球信息科學(xué)學(xué)報;2013年05期

10 盧鵬飛;龍奎;楊春;潘聲勇;黃軻;魏文剛;楊其菠;江君;;重慶都市經(jīng)濟(jì)圈城市地質(zhì)三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建方法[J];地質(zhì)學(xué)刊;2017年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 鄒艷紅;習(xí)文鳳;何建春;;三維地質(zhì)隱式建模技術(shù)與應(yīng)用實例研究[A];第十屆全國數(shù)學(xué)地質(zhì)與地學(xué)信息學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

2 李超嶺;李豐丹;呂霞;劉暢;劉園園;;三維地質(zhì)圖建模與編制一體化技術(shù)方法[A];中國地質(zhì)學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會論文摘要匯編——S07第六屆全國地質(zhì)制圖與地理信息學(xué)術(shù)交流會分會場[C];2013年

3 李冰;吳立新;齊安文;;面向數(shù)字礦山的三維地質(zhì)模擬系統(tǒng)研究與開發(fā)[A];第六屆全國礦山測量學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2002年

4 倪勇勇;周可法;喬慶慶;;城市三維地質(zhì)可視化系統(tǒng)研究與設(shè)計[A];第十二屆全國數(shù)學(xué)地質(zhì)與地學(xué)信息學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

5 鄒艷紅;胡偉;;基于楊赤中推估法的三維地質(zhì)空間插值計算自動實現(xiàn)[A];第十三屆全國數(shù)學(xué)地質(zhì)與地學(xué)信息學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2014年

6 彭晟;;基于工程鉆孔的平行剖面三維建模技術(shù)方法研究[A];第十五屆全國數(shù)學(xué)地質(zhì)與地學(xué)信息學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2016年

7 高壽峰;李亞;楊欣;;基于Kriging方法的三維地質(zhì)體構(gòu)建[A];第十四屆華東六省一市測繪學(xué)會學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

8 侯衛(wèi)生;楊翹楚;;基于矢量參量的三維地質(zhì)面模型不確定性可視化分析[A];第十五屆全國數(shù)學(xué)地質(zhì)與地學(xué)信息學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2016年

9 張世暉;陳建國;;山東焦家金礦三維地質(zhì)地球物理建模與深部預(yù)測[A];2018年中國地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（四十三）——專題93：超深層（油氣）重磁電震勘探技術(shù)、專題94：深部預(yù)測方法[C];2018年

10 本刊編輯部;;“亞洲北-中-東部三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)及成礦規(guī)律研究”工作會議在圣彼得堡成功召開[A];《地球?qū)W報》邢裕盛先生80華誕和從事地質(zhì)工作57周年專輯[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 駱丁;江蘇重點地區(qū)三維地質(zhì)調(diào)查完成[N];中國國土資源報;2015年

2 陳娟;蘇州完成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)體模型構(gòu)建[N];中國國土資源報;2011年

3 段金平;北京智能化三維地質(zhì)信息系統(tǒng)問世[N];中國改革報;2008年

4 記者 呂繼東邋通訊員 成鐵軍;三維地質(zhì)服務(wù)城市建設(shè)[N];蘇州日報;2008年

5 重訊;三維地質(zhì)力學(xué)模型確定支護(hù)參數(shù)[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2010年

6 胡志藝 孫金川 王夏兒;廈門三年內(nèi)建成城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)[N];中國國土資源報;2008年

7 ;中國第一個沿海地區(qū)三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)查項目破題[N];新華日報;2009年

8 本報記者 竇濤　孫宇浩 段金平;締造“理想城市”[N];中國礦業(yè)報;2008年

9 林良俊;重要經(jīng)濟(jì)區(qū)試建三維地質(zhì)環(huán)境信息系統(tǒng)[N];中國國土資源報;2011年

10 李振宏;運城區(qū)調(diào)成果精準(zhǔn)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)[N];中國自然資源報;2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 林鐘揚;杭州灣更新世以來沉積環(huán)境演變及其三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模[D];中國地質(zhì)大學(xué);2019年

2 周杰文;三維城市地質(zhì)信息可視化研究[D];華東師范大學(xué);2006年

3 王威;基于網(wǎng)格快速重構(gòu)的三維地質(zhì)體建模研究與應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

4 鄒偉;三維地質(zhì)勘查軟件核心技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];中國地質(zhì)科學(xué)院;2010年

5 于躍;基于三維地質(zhì)分析模型的水電工程復(fù)雜壩基處理分析研究[D];天津大學(xué);2010年

6 荊永濱;礦床三維地質(zhì)混合建模與屬性插值技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];中南大學(xué);2010年

7 何珍文;地質(zhì)空間三維動態(tài)建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

8 王明生;城軌線路三維可視化設(shè)計基礎(chǔ)理論和方法[D];北京交通大學(xué);2013年

9 花衛(wèi)華;多約束下復(fù)雜地質(zhì)模型快速構(gòu)建與定量分析[D];中國地質(zhì)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 隆振海;非拓?fù)湟恢碌娜S地質(zhì)塊體建模算法研究[D];成都理工大學(xué);2019年

2 王詔;三維地質(zhì)體可視化空間分析技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

3 張適;基于錄井?dāng)?shù)據(jù)的三維地質(zhì)體自動分層和剖切方法研究[D];大連海事大學(xué);2016年

4 呂英英;面向數(shù)字礦山應(yīng)用的三維地質(zhì)體建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2009年

5 朱榮躍;礦山工程三維地質(zhì)可視化建模分析及應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2014年

6 張小寧;三維地質(zhì)重構(gòu)相關(guān)算法研究及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2005年

7 張瑾玉;三維地質(zhì)可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

8 張嵐;基于IDL的三維地質(zhì)勘查建模方法研究[D];西南科技大學(xué);2015年

9 李勇永;基于三維地質(zhì)體的地面沉降研究[D];首都師范大學(xué);2013年

10 劉文玉;本溪—集安地區(qū)三維地質(zhì)綜合地球物理研究[D];吉林大學(xué);2015年

本文編號：2782748