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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

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地学前缘 2007年第2期14卷 276-282页

作者：朱良峰陈国良吴信才刘修国华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200062 中国地质大学(武汉)信息工程学院湖北武汉430074

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... 详细信息

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。

关键词：三维地质建模断层结构模型线框架模型块体结构地质断层可视化

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三维城市地球物理数据管理与服务系统框架

地球科学（中国地质大学学报） 2006年第5期31卷 663-667页

作者：郑坤侯卫生刘修国中国地质大学信息工程学院湖北武汉430074

为实现地球物理数据对城市发展提供数据支持,以3D GIS作为基础平台,从数据与信息管理、多方法综合处理与显示、成果的三维可视化表达及信息发布等4个层次阐述了三维城市地球物理数据管理与服务系统框架的构建;数据与信息管理子系统是整... 详细信息

为实现地球物理数据对城市发展提供数据支持,以3D GIS作为基础平台,从数据与信息管理、多方法综合处理与显示、成果的三维可视化表达及信息发布等4个层次阐述了三维城市地球物理数据管理与服务系统框架的构建;数据与信息管理子系统是整个系统的基础,提供数据基础.GIS支持下的第2层次作为数据显示和多方法交互综合处理的工具而存在,并为成果信息表达提供基础.后2个层次实现城市地球物理成果数据的展示功能.第3个层次是对成果数据的三维再现,而第4个层次则通过Web来发布成果信息.在构建三维城市地球物理数据管理与服务信息系统时,存在2个方面需要解决的问题:(1)要实现多期次海量的城市地球物理数据的一体化管理问题.提出了以地球物理勘探点、线作为多方法数据融合的基础,分层次、专题按要素的方式建立多维数据库,以达到对数据的统一管理.(2)成果信息的可视化问题.为了在三维空间中再现成果数据,将地球物理形式的数据转换成地质形式,设计了一个以线框模型为基本思想来表达三维地质模型的数据模型.将提出的系统框架结合华北某地区进行了应用,取得了较好的效果.

关键词：城市地球物理 3D GIS系统框架线框架模型

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三维地质断层结构模型的构建技术及方法

信阳师范学院学报（自然科学版） 2007年第2期20卷 248-251页

作者：陈国良朱良峰刘修国中国地质大学信息工程学院湖北武汉430074

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向... 详细信息

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.

关键词：三维地质建模线框架模型块体结构模型

三维地质断层结构模型构建及切割分析技术研究

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三维地质断层结构模型构建及切割分析技术研究

作者：陈国良中国地质大学

学位级别：硕士

三维地质建模在20世纪90年代初期开始为人类所重视，并逐渐成为数学地质、石油勘探、岩土工程、GIS和科学计算可视化领域的研究与应用热点。三维地质建模包括两类模型的构建：三维地质结构模型的构建和三维地质属性模型的构建，通常在... 详细信息

三维地质建模在20世纪90年代初期开始为人类所重视，并逐渐成为数学地质、石油勘探、岩土工程、GIS和科学计算可视化领域的研究与应用热点。三维地质建模包括两类模型的构建：三维地质结构模型的构建和三维地质属性模型的构建，通常在建立结构模型的基础上建立属性模型。当前简单层状地质体结构模型的构建已经有了比较成熟的解决方法，而断层结构模型的构建则是三维地质结构建模的难点及关键所在，也是当前相关学者的研究热点。三维断层结构模型的构建面临两个主要的困难：一是适合断层构造的三维空间数据模型的设计，二是三维断层结构模型的构建方法。本论文以“城市地质调查项目”为课题背景，在研究城市地质数据的特点的基础上，实现了对多源城市地质数据的管理，基于此论文针对断层构造的特点，设计了三维断层结构的数据模型—线框架模型，系统地给出了该模型的构成元素的详细定义及数据结构，该模型不仅可有效描述断层结构模型的几何和拓扑，而且有利于模型快速、有效的构建。然后本论文基于线框架模型，详细论述了三维地质断层结构模型的构建方法，对方向弧段、方向子面、方向块体的构建都进行了详细的讨论，解决了构建过程中的一些关键算法，如由方向子面到方向块体的构建算法，该算法可实现由任意的空间曲面向空间块体的转换;基于空间三角网切割算法TriCut，实现了对前面构建的复杂断层结构模型的切割分析，着重论述了基于空间三角网切割算法TriCut的单个块体的剖面生成算法，并基于该算法实现了对模型的任意切割，包括模型的平面剖面图、立体剖面图、剖面栅状图的生成及直线切割、折线切割、组合切割、基坑开挖、隧道模拟等切割功能的实现。最后给出了论文的结论及展望。实践表明，“线框架模型”可有效描述断层地质构造，可方便的实现模型拓扑查询功能;基于线框架模型的构模方法将地质面的相交关系的处理在地质面的三角网形成之前进行处理，将面、面之间的切割操作简化为线之间的处理操作，这种方法不仅有效的减轻了构模的复杂程度，而且由于在构网时将形成的交线作为约束信息参与地质面的构建，有效的保证了地质面之间的相交关系的正确性。本论文的研究成果在理论上能够指导我国正在蓬勃发展的数字化地理空间基础框架建设，在实践上可为特定地区的“数字城市”、“数字国土”、“数字矿山”具体应用提供可行的解决方案或积累经验。

关键词：三维地质建模结构模型线框架模型方向块体切割分析

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