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1、第25卷第3期海洋测绘Vol125,No132005年5月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGMay,2005等高线自动绘制中断层处理的新方法1121刘传志,张华,张亚男,汪云甲(11中国矿业大学环测学院,江苏徐州221008;21山东省龙口市国土资源局,山东龙口265701)摘要:提出了一种断层处理新方法———分块法与断层恢复法合成算法,这种方法兼有分块法与断层恢复法的优点同时又克服了其不足,较好地解决了含逆断层时煤层底板等高线自动绘制及任意边界的构网问题,使绘出的等值线图误差较小,更加符合实际。关键词:自动制图;等高线;分块法;断层恢复法中图分类
2、号:P28317文献标识码:B文章编号:167123044(2005)03200702041引言3自动生成等高线时断层的处理方法及不足在煤矿地质测量图件中,煤层底板等高线图应自动生成等高线方法通常分为两步:①由于研用最为普遍,它能全面反映煤层产状和地质构造情究区域数据点分布不均匀,所以先用各种插值方法况,是进行矿井井田、采区和工作面设计、编制矿井对研究区域进行网格化,以生成所需的网格数据体;生产计划、指导井巷工程施工、安排指挥采掘生产的②利用生成的网格数据体绘制等高线图。重要依据,也是分析、判断、预测地质构造规律及形数据网格化方法的作用包括两个方面:首先根据态、布置矿井勘探工程
3、、绘制地质剖面图以及进行储原始观测数据建立网格数据体,然后根据网格数据体量计算的基础资料。随着矿山的开采,煤层揭露点做出各种图件。因此,断层处理技术也可分为两类:和钻孔的增多,所绘制的煤层底板等高线图会不断一类是数据网格化过程中的断层处理技术;另一类是改变,且愈来愈符合实际情况。深入研究如何利用图形生成过程中的断层处理技术。数据网格化过程钻孔、揭露点、断层等数据自动生成煤层底板等高线对断层的处理是关键,目前主要有分块法、断层恢复的方法,对提高工作效率很有意义,而解决带有逆断法、断面法、最小绕射距离权法和断层轨迹法等。层的煤层底板等高线图绘制问题,更具有非常重要分块法没有考虑到断
4、层两边数据的相关性。数的实际意义。据点不足时就不实用了,因为在这些断块中无法进行插值操作。而且该方法在断层轨迹线端点附近会2构建煤层底板等高线的数据特点产生插值跳跃;断层恢复法考虑了断层两边数据的构建煤层底板等高线的数据有以下特点:相关性,但需要离断层轨迹较远处的垂直位移数据,(1)绘制等高线的数据点往往较少;至少要有零位移信息。在很多情况下,无法提供关(2)制图数据点分布多不规则;于零位移线的信息。而且只能处理单线断层的情(3)制图数据的性质复杂。它包括了地壳构造况。断面法、断层轨迹法和最小绕射距离权法都不运动以及因成矿环境的改变而产生的各种突变信能对断层进行很好的处理,特别
5、是对逆断层的处理。息,如冲刷带、煤层露头、正断层和逆断层等,特别是4分块法与断层恢复法合成算法的基本原理逆断层的存在给计算机绘制煤层底板等高线造成极大困难;在建立复杂断块构造模型时应该遵守两个原(4)制图区域边界形状复杂。则:对断层附近矿层面变化情况的估计须与专家对煤层底板等高线图作为煤矿生产中的一个重要断层的地质描述相一致,即断层三要素的信息应该图件,精确、快速地绘制是至关重要的,而解决上述在估计结果中得到体现;局部邻域的估计结果应与问题则是自动、精确、快速绘制煤层底板等高线图的整个区域的构造趋势保持一致。本文提出的新断层关键。收稿日期:2005203209作者简介:刘传志(
6、19812),男,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要从事地理信息系统应用与空间决策的研究。第3期刘传志,等等高线自动绘制中断层处理的新方法71处理方法符合这两个原则。可以表示如图1。合成算法的基本思想:前面我们已经讨论了分块法的优缺点,如果在各个断块上有足够的数据点,分块法就可以很好地绘制出符合要求的等高线图。但该方法在断层轨迹线端点附近会产生插值跳跃。这时如果能充分利用相邻断块上的数据点,对目标断块进行插值处理,使得目标断块上的数据点数达到插值要求,这样就可以在一定程度上克服分块法的缺陷,绘出较好的等高线图。矿层在断层未发育前是一个连续光滑的曲面,矿层某一点所具有的某些属性或特性在
7、断层发育之后一定程度上应该保持不变(如矿层产状、厚度等),特别是在矿层变形不是很剧烈的情况下,断层的上下盘空间数据应仍具有一定程度的空间有关性。如果能够将已经断开的矿层恢复到无断层时的状态,就可以利用整个制图区域内的数据点对研究区域进行插值,克服由于断层存在造成的数据点不足的问题。然后再利用断层图1合成算法流程图信息获取研究区域插值的真实值。511划分断块基于这两种思想,文中采用了合成算法来处理(1)划分断块的基本依据是断层轨迹或断层特断层,主要包括以下几个步骤:征线(如断层交面线),因为正
