三維地質(zhì)建模關(guān)鍵算法研究.pdf

1、在通過勘探獲得地質(zhì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把繁雜的地質(zhì)數(shù)據(jù)通過圖形圖像的形式表達(dá)出來，建立一個(gè)地下三維地質(zhì)模型，不僅能夠讓地質(zhì)工作者直觀地觀察地質(zhì)特有的構(gòu)造和屬性，而且能夠輔助領(lǐng)導(dǎo)層進(jìn)行合理的決策。三維地質(zhì)建模是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，從地質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取和處理到完整的三維地質(zhì)模型的構(gòu)建，不僅涉及到地質(zhì)學(xué)知識，而且還涉及到如何利用計(jì)算機(jī)合理的處理地質(zhì)數(shù)據(jù)、解釋地質(zhì)構(gòu)造和現(xiàn)象。本文首先深入學(xué)習(xí)和調(diào)研了三維地質(zhì)建模技術(shù)的相關(guān)理論知識，然后利

2、用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)并模擬了常見的地質(zhì)形態(tài)和構(gòu)造，并重點(diǎn)研究了三維地質(zhì)建模技術(shù)中的地層劃分算法、地層面重構(gòu)算法、三維地質(zhì)模型的快速剖切算法、紋理貼圖算法、斷層模擬算法、地質(zhì)數(shù)據(jù)處理的并行算法等關(guān)鍵算法。最后開發(fā)了三維地質(zhì)建模的原型系統(tǒng)，通過可視化的方法模擬了常見的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象，對三維地質(zhì)建模中常用算法的性能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和評價(jià)。本文所做的主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1、深入調(diào)研了國內(nèi)外在三維地質(zhì)建模技術(shù)方面的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，并分

3、析了尚存在的問題。
　　 2、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三維地質(zhì)建模中的地層劃分算法、地層面曲面重構(gòu)算法。用Shepard和Kriging兩種方法分別對地層面進(jìn)行重構(gòu)，分析了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用交叉檢驗(yàn)的思想來驗(yàn)證構(gòu)建的三維地質(zhì)模型的正確性。
　　 3、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于半邊結(jié)構(gòu)的三維地質(zhì)模型快速剖切算法。給出了在地質(zhì)網(wǎng)格中半邊結(jié)構(gòu)的定義，詳細(xì)闡述了快速剖切算法的設(shè)計(jì)思想，分析了算法的時(shí)間復(fù)雜度。并通過實(shí)驗(yàn)證明了剖切算法在處理大規(guī)模數(shù)