基于网状含拓扑剖面的三维地质多体建模_明镜

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1、基于网状含拓扑剖面的三维地质多体建模_明镜第30卷第9期岩土工程学报Vol.30No.92008年9月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringSept.,2008基于网状含拓扑剖面的三维地质多体建模明镜，潘懋，屈红刚，吴自兴(北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京100871)摘要：针对传统的基于剖面建模方法使用平行的共面剖面的不足，提出基于网状含拓扑剖面的三维地质多体建模方法，利用一系列含有“结点–弧段–多边形”拓扑关系的、相互连接成网状的剖面，来进行多个

2、地质体的三维模型构建，并且模型之间没有空隙和交叠。该方法将建模区域划分为若干网格分区，每个分区独立进行模型构建，最后将各分区模型拼合成为全区整体模型。建模过程中提供对模型的整体光滑。运用北京地区的实际数据，成功建立了北京市城市地质调查中的8个地质模型，证明该方法具有快速构建大区域高精度复杂地质模型的能力。关键词：含拓扑剖面；网状剖面；三维地质建模；多体建模中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：1000–4548(2008)09–1376–07作者简介：明镜(1982–)，男，博士研究生，主要研究

3、方向为—————————————————————————————————————————————————————三维地质建模、岩土工程建模。E-mail:eric107@sina.com。Three-dimensionalgeologicalmulti-bodymodelingfromnetlikecross-sectionswithtopologyMINGJing,PANMao,QUHong-gang,WUZi-xing(KeyLaboratoryofOrogenicBeltsandCrustalEv

4、olutionoftheMinistryofEducation,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:Toovercomethelimitsoftraditionalmodelingmethodsusingparallelandplanarcross-sections,anewmulti-bodymodelingmethodwasputforward.Thenetlikecross-sectionswiththetopologicalrelation

5、shipof“node-arc-polygon”wereutilized.Theresultedmodels,withoutvoidsandoverlapping,couldalsobesmoothenedalltogether.Duringthemodelingprocess,thetargetareawassubdividedintoseveralcross-sectiongrids,whichcouldbemodeledindependently.Allthesub-modelsineachgri

6、dweremergedtobuildthefinalresultedmodels.EightgeologicalmodelsincitygeologysurveyweresuccessfullyconstructedbyusingrealdatainBeijing,andthecapacityofthemethodtoquicklyandexactlysimulatelargeareawithcomplexgeologicalphenomenawasdemonstrated.Keywords:topol

7、ogicalcross-section;netlikecross-section;three-dimensionalgeologicalmodeling;multi-bodymodeling0引言—————————————————————————————————————————————————————随着计算机相关技术的日益进步和矿山、石油、城市地质调查、岩土工程等地质领域的迫切需求，科学计算、三维可视化以及相关分析功能已经越来越成为行业专家在解决专业问题时不可或缺的重要技术手段。对原始数据进行综合处理

8、后并加以虚拟仿真显示，可以更好地再现真实地质环境，让研究人员更为直观地进行分析与决策。然而，目前对真三维数据的直接获取还比较困难，三维模型更多的是采用低维的数据生成[1-8]。因此，三维地质建模成为近年来的一个研究，热点，多种三维地质建模方法相继被提出[2-79-11]。在众多的建模方法中，基于剖面数据的建模方法是较早被提出的[1-4]。由于剖面数据是地质领域最常用的能够表达较大范围地质信息的重要数据，而且剖面本身既包含了真实的已知地质信息