基于TIN的三维地质建模研究

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1、第38卷第7期计算机工程2012年4月、，01．38No．7ComputerEngineeringApril2012·开发研究与设计技术·文章编号：Ioom-3428(2012)07—027争卅2文献标识码：A中圈分类号：N945．12基于TIN的三维地质建模研究靳玉萍。苏丹丹(西安科技大学计算机科学与技术学院，西安7l0054)■要：将三维地质建模技术用于地质分析，提出一种基于T默的建模方法。采用带断层约束的三角剖分算法，实现海量数据Defa蛐ay三角剞分，建立地质层面模型，以地层和断层为约束，根据层序地层学原理，按层序网格表征方式细分地层，建市层序模理，并在结构模型的基

2、础上。使用距离加权反比法估苒网格结点的属性，建立地质体艋性模型。关健诃：TIN模型；DeJa帅ay三角削分；断层约束；结构建模；属性建模ResearchonTIN—based3DGeologicalModelingJINYu—ping，SUDan—dan(CollegeofComputerScieIlce&Tccllilology'Xi’anUniversi谚ofSci锄cc孤d1KhnoIogy，Xi’an710054，China)IAbsnlctlusillg3DgeoIogjcalmodel访gtec'lTlologytodogeologjcalaf，alysis。t

3、hispaperproposesaIl】e￡110d矗”TIN．basedmodenngmetbod．nusesfault嬲constmiIIt仃i卸guIardiVidemedlodtoachieVetlleDelaunaytriangulationof山emassdatar印讪y'buiJdsthegeologymodeI．S咖t啪andfaultsasconstra访t，itisaccordingtomeprincipleofsequences缸址i鲈印hy，sequ胁ceby鲥dr印res即tati伽subdivisionforrnationes讪lishingse

4、quencemodeJa￡ldstrucIuremodelb船edontlIeweigh白eddis锄ceinVe粥methodforestimationof曲dnodea删butevaluestoestablishgeological砌butemodel．1KeywordslT附model：Del姗ay研锄gulation；faultcons仃aillt：s劬cturemodelillg；a州butemodehngDol：lO．3969曩is鲫，l000—3428．2012．07．09l1概述三维地质建模是运用计算机技术，在三维环境下将窄问信息管理、地质解译、空间分析和预

5、测、地质统计学、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，并用于地质分析的技术⋯。以该技术为基础，本文提出一种基于TIN的三维地质建模方法。2基于TIN的地质层面建模TIN模璎的优点是，存储高效率、数据结构简单，与不规则的地面特征一致，易于更新，可适应各种分布密度的数据等。三角网格法在处理具有复杂断层的构造面时，由于三角网格灵活多变，因此可以用较少的网格数表示大最、复杂的断层形态，在精度上、计算速度上相对于矩形网格有极大的优势。因此，采用TIN模型实现地质层面建模，可以保证模型的精度12J。本文分2步实现带断层约束的三角剖分，先将所有数据采用增量法建立无约束Delaunay

6、三角网，然后采用基于复连通区域三角剖分算法在无约束三角网中强行嵌入断层边，完成带断层约束的三角剖分IjJ。该算法基本步骤是：’(1)搜索与断层相交、靠近断层或者在断层区域内的三角形，将这些三角形合并威一个单连通区域，求取该区域的外边界，得到断层边的影响域；(2)将该影响域与断层形成复连通区域，对此复连通区域进行三角剖分；(3)对上一步中得到的三角形进行局部优化处理(Local0plimumProcessing，LOP)，并将优化后的三角形加入整个三角网中。如果断层中含有逆断层，逆断层内的三角形不删除，但是，断层内每个网格结点上将含有2个属性值。为保证生成的三角网是DeIau

7、nay三角网，需要用局部变换法对该三角网进行优化处理。局部变换法的基本含义为：对由2个公共边组成的四边形进行判断，如果其中一个三角形的外接圆包含第4个顶点，那么将这个四边形的对角线进行交换j4。j。应用上述方法，结合兼顾宅问与时阅性能的数据结构，在MicrosoRVisualC++6．O平台上，编写测试程序。测试环境：操作系统MicrosoRWindowsSe九，er2003；2．ooGHzInteI(R)core(TM)2DuocPu；2．00GB内存。Delaunay三角剖分时间性能如表l所示。衷lDela帅a