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复杂地质界面三维建模方法研究

张恒  
【摘要】:三维地质模拟是当前真三维地理信息系统和数字矿山理论与技术发展急需研究和解决的关键问题。复杂地质界面模拟是三维地质模拟的重要组成部分,它为地质专家对地质问题的正确判断、分析提供综合的三维可视化信息,是地质工作者十分需要的。对复杂地质界面模拟方法进行研究,可以完善地质界面建模方法,促进三维地质模拟理论、方法的发展,为开发实用商业化软件提供理论和方法基础。 论文主要探讨了基于复杂地质界面离散点三维空间坐标数据来自动构建复杂地质界面模型及其实时可视化的基本方法。首先,根据复杂地质界面的特点,采用前人基于TIN 的分区建模思想,设计出了基于 TIN 的复杂地质界面建模的数据结构,分析了复杂地质界面建模时断层、褶皱和沉积缺失区的处理方法,提出了基于三角形生长算法的复杂地质界面 TIN 模型数据的生成方法、加密方法、地质体生成方法,以及地质界面面积、地质界面产状、地质体体积的计算方法和剖面切割方法;其次,研究了进行复杂地质界面可视化的方法,并在 Windows 环境下,采用当前流行的开发工具 MS Visual C++6.0作为软件开发平台,借助 OpenGL 语言作为主要的图形处理工具,研究、开发出了复杂地质界面模型三维可视化实验系统。该实验系统实现了含断层切割、褶皱与沉积缺失的复杂地质界面建模、模型图形数据库建立、模型的修改和实时动态更新、剖面图自动绘制、图形矢量化、空间度量计算与查询、模型的三维可视化与漫游显示功能等;最后,利用河北邢台矿业(集团)公司章村矿 8 号煤层底板等高线图数据对实验系统进行了测试,结果表明本文提出的复杂地质界面建模方法是行之有效的。


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