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断层建模是三维地质结构建模中的主要过程之一。断层面建模过程中需要根据断层间的空间接触或者切割关系进行几何曲面的裁剪,目前方法利用三角网求交算法进行曲面裁剪,但是该算法处理复杂断层面切割关系时往往不稳定。笔者等提出了基于规则网格的复杂断层网络处理与自动化建模的方法和流程,详细讨论了基于网格化的断层网络模型形式化理论表达、建模流程中的断层网络空间关系构建以及相交裁剪处理算法等核心步骤。利用测试数据和煤矿三维地震构造解释数据进行了验证,表明该方法可以有效处理多条互相切割、主辅关系复杂的断层网络,具有较好的算法稳定性;与SKUA—GOCAD断层建模方法对比,能够减少交互过程,提高断层建模的自动化程度。 相似文献
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断层建模是三维地质结构建模中的主要过程之一。断层面建模过程中需要根据断层间的空间接触或者切割关系进行几何曲面的裁剪,目前方法利用三角网求交算法进行曲面裁剪,但是该算法处理复杂断层面切割关系时往往不稳定。笔者等提出了基于规则网格的复杂断层网络处理与自动化建模的方法和流程,详细讨论了基于网格化的断层网络模型形式化理论表达、建模流程中的断层网络空间关系构建以及相交裁剪处理算法等核心步骤。利用测试数据和煤矿三维地震构造解释数据进行了验证,表明该方法可以有效处理多条互相切割、主辅关系复杂的断层网络,具有较好的算法稳定性;与SKUA—GOCAD断层建模方法对比,能够减少交互过程,提高断层建模的自动化程度。 相似文献
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给出了将构造图表示的地质模型向块体模型转化的曲面切割计算流程。用Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形、约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形和投影等,解决了曲面切割所遇到的交线求取、交线插入、交线三角形的搜索和沿交线断开等方法问题,并给出了实际模型的计算实例。 相似文献
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针对直接连接断层控制点所得断煤交线的主观性与不准确性,根据"V"字形法则原理,提出了采用断层面与煤层趋势延伸面布尔求交获取断煤交线的方法。以断层控制点及断层轨迹线数据为基础,构建了断层面模型;以二次多项式模型、指数模型、Gompertz模型为基础,将剖面煤层曲线在断层处趋势延伸,构建了煤层趋势延伸面模型。通过断层面模型与煤层趋势延伸面模型布尔运算求交,得到由断层面与煤层面共同约束的断煤交线,并与直接连接断层控制点所得断煤交线进行比较。结果表明:由断层面与煤层面共同约束的断煤交线,充分顾及到煤层在断层处的趋势,更真实地反应断煤交线的空间形态,对建立煤层实体模型和指导实际生产具有重要理论与实际意义。 相似文献
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立方格模型是一种常用的大比例尺三维可视化预测模型。在计算机三维图形学中,立方格模型又被称为块段模型,该模型比较适合表示非均匀体数据的空间分布,在矿山大比例尺深边部成矿预测、三维反演、矿山储量估算等领域得到广泛应用。目前,构建高精度立方格预测模型的一般方法是将已有地质体、地表、构造等三维地学对象进行栅格化。针对栅格化过程中遇到的2个关键问题,即体形的空间形态复杂和需要计算的长方体数量大（≥106）,应用三维网格分割与种子填充（flood-fill）思想实现快速构建三维复杂体的立方格模型算法,其时间复杂度为O(n)。该算法的主要优点是花费相对小的空间代价高效地解决大量三角面与长方体的相交和空间查询计算问题。同时,应用该算法得到的立方格预测模型的长方体被划分为边界、内部和外部,便于开展预测要素综合模拟、矿山储量计算以及三维空间分析等其他后续地质应用。特别是将种子填充思想应用于高精度立方格模型构模,具有一定的创新性。本算法不仅适用于矢量体的快速栅格化,也适用于空间非自相交曲面（例如数字高程模型）的快速栅格化。 相似文献
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基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术 总被引：1，自引：0，他引：1
基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。 相似文献
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由于地质体存在断层、尖灭、出露等复杂地质现象,在三维地层建模时,为了表达这些现象,无论是面模型还是体模型或混合模型,都存在空间分割或曲面求交线的问题。由于地质体拓扑关系的复杂性、数据误差以及计算机精度问题,使得这些模型在实际建模过程中常常失效。运用水平集理论可以有效解决这一问题,水平集用隐函数表达曲面（或超曲面）,可以实现复杂地质体的表达及并、交、差等拓扑运算。在三维地层建模中,插值生成各种地质界面后,用水平集表达这些地质界面,利用水平理论完成各种复杂的拓扑操作,建立以水平集表达的三维地层模型。在此基础上,插入水平集表达的各种工程活动界面,利用水平集理论进行拓扑操作,可构建各种工程活动后的地层模型。再利用Marching cube算法抽取各种地质界面或工程活动界面,构建可用于实时可视化或用于工程评估（如有限元计算）等的NMTINF-BR地层模型或工程活动后的NMTINF-BR地层模型。 相似文献
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提出采用布尔运算进行三维复杂块体形态分析的一般方法,并采用C++语言编写了相应的程序。块体布尔运算是将参与运算的主块体和客块体进行交、并或差运算,得到形态更加复杂的块体。为描述块体内部非贯通结构面,在块体数据结构中引入退化有向壳,允许块体中混合维度模型的存在。将主块体各面分别与客块体各面进行面-面求交线运算,通过环路分析得到各块体分割后的面。根据具体采用的布尔运算方法,确定有效面和无效面,并将有效面进行搜索得到新的壳和块体。选取3个算例和1个典型工程实例来验证该方法的可行性和应用性。计算结果表明,该方法可以生成形态更加复杂的块体,可以很方便地处理块体中的结构面,具有普遍性和适应性,并具有广泛的实际应用价值。 相似文献
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蒙古为我国的北方重要邻国, 其境内的西蒙古构造块体为我国主要地震带——南北地震带的主要北端构造.应用曲面样条(SP)方法, 对蒙古地区119个野外地磁测点的观测数据进行了计算, 获得2010.0年代蒙古地区地磁场空间分布, 并与EMM2010.0模型给出蒙古地区地磁场空间分布进行比较.结果表明: 曲面样条方法建立的蒙古地区地磁场模型与EMM给出的地磁场描述的蒙古地区各地磁要素的空间分布基本类似, 但在局部地区存在一定差异, 该差异在局部地区能达到±30'(I), ±60'(D), ±500 nT(H、F、X、Y、Z). 相似文献
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基于Voronoi图的空间信息多尺度表达 总被引：4，自引：0，他引：4
空间信息多尺度表达是地理信息系统和遥感信息科学的重要研究内容之一。Voronoi图有效的几何规则和算法,为地图目标间的复杂空间关系提供了强大的描述和分析依据。讨论了在进行空间多尺度表达时,地物要素概括和符号化带来的取舍、相交、拥挤等空间冲突问题。根据计算几何的Voronoi、Delaunay原理,探讨了点群要素选取、线要素的相交、面要素的聚合和一致性简化,使其在视觉表达上更适合于人的视觉和认知心理学特点,更有利于空间数据进行分析、处理和可视化。 相似文献
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汪雍熙 《水文地质工程地质》1984,(5)
赤平极射投影法是表示点、线、面空间相互关系的一种有效而简便的方法。它始用于天文学、地图学、结晶学等,在构造地质、地震机制等方面应用也很广泛,近年推广到工程地质领域,成为岩体稳定分析的一种手段。在构造地质和工程地质分析中,常见的一种情况是:已知几个结构面的产状,需要将它们用赤平投影法绘入基园,以表示其相互关系或图解求其交角交线 相似文献
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三维空间中地质曲面模拟是矿产勘查、大比例尺成矿预测等地学领域的重要研究内容之一.与地球化学、地球物理数据的曲面拟合相比,地质界面拟合更加复杂且具有一般性.从功能需求角度出发,地质界面拟合需要处理层状地层、不整合地层以及存在构造的地层等多种情况;从算法实现角度讲,该拟合过程不同于物化探数据通过某一属性值进行曲面拟合的情况,因为在地质界面模拟过程中,不存在这样的特征值进行曲面拟合,因此不能直接使用物化探数据等值面提取的思想模拟地质接触界面.针对上述问题,提出了一种基于反距离加权法移动立方格算法的层状地层曲面拟合算法.该方法模型适合绝大多数层状地学三维曲面模拟. 相似文献
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采用改进的数学公式在可编38步程序的电算器上编制一对程序,就能又快又准地用单钻孔资料求岩层倾斜、求岩层复平后其他构造面(线)倾斜、求面线间夹角、求岩层厚度、求地层断距等. 相似文献
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这里给出分形插值曲面的计算公式,对该方法在MATLAB中实现化学元素曲面的L次逼近进行了研究和探讨,给出了实现的算法步骤。编制了相应的MATLAB程序,并将该程序应用于实际成矿测区——西藏自治区贡觉县各贡弄工作区化学元素的分形插值曲面构造。从整个实现过程可以充分体会MATLAB在解决实际问题上的方便性和高效性。 相似文献
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极射赤平投影中的数学方法 总被引：10，自引：0，他引：10
本文提供了严格依据赤平投影原理并利用空间解析几何知识推导出的公式计算方法，可以写出已知产状的线或面的赤平投影方程，也能计算两线所共的面，两面的交线，线或面之间的夹角以及它们的平分线或平分面，可以进行真倾斜和视倾斜的换算，倾斜和侧伏的换算；模拟线面绕轴的旋转以及恢复节理的原始产状；最后阐述用计算机进行节理统计和绘制极点等密图的原理。所用的向量表示方法直观表达了相关构造要素之间的空间关系，可用于计算机辅助教学，也能用于生产实践，精度可达0.01°。 相似文献
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单斜构造区岩溶倾斜洞穴发育趋势与岩层产状相关性识别 总被引：1，自引：1，他引：0
通过构建岩溶倾斜洞穴发育趋势面和岩层倾向面,探讨在单斜构造区岩溶倾斜洞发育趋势与岩层产状的相关性。首先,根据洞穴探测导线长度、方向、倾角等要素,以测量初始点为原点建立空间直角坐标系,将测量空间方位角转换为平面直角坐标系中的方向角,将测量数据投影在平面直角坐标系上,运用向量加法原理求出各测点平面向量及坐标,结合各测点的相对高差,运用趋势面分析方法进行一次拟合,构建洞道空间展布平面方程;其次,根据岩层产状信息在空间坐标系中构建平面方程;最后,通过计算两平面法向量的夹角,来判断洞穴空间展布平面和岩层产状平面的重合度,同时求出两平面与同一水平面的交线所成角来判断洞穴空间展布趋势面与岩层面的倾向关系。通过实例证明,该方法用于探讨单斜构造区岩层产状对倾斜洞穴发育趋势的影响识别具有一定的实用性。 相似文献
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结合相关几何学原理,阐述了线段之间存在的空间拓扑关系,并结合当前线段相交算法的优缺点,提出了判断线段间有唯一实交点的混合判断方法,并在此基础上完成了对自动剪断线算法的设计与实现。 相似文献