基于角点网格剖分的三维地质建模研究与实现.pdf

西安科技大学
硕士学位论文
基于角点网格剖分的三维地质建模的研究与实现
姓名:苏丹丹
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:龙熙华
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论文题目:基于角点网格剖分的三维地质建模的研究与实现
专业:计算机应用技术
硕士生:苏丹丹(签名)
指导教师:龙熙华(签名)
摘要
三维地质建模是地学可视化的分支之一,是通过地质体边界及其特征数据,利用计
算机模拟地质体的表面形态特征和内部属性,以图像的方式再现真实的地质体,使人们
更加直观的认识地质空间的新型学科领域。因此,对三维地质建模有关算法的研究具有
十分重要的意义。
本文从层面建模、断层建模和层序建模三个方面,研究了基于角点网格剖分的三维
地质结构建模,从算法的角度分析了建模过程中各个环节的重点和难点,并给出了相应
的解决方案,建立了地质体模型。
首先通过对 Delaunay 三角剖分算法中的点、边和三角形三种数据结构的设计,提
高了 Delaunay 三角网的建网速度,实现了海量数据的快速 Delaunay 三角剖分,并进行
了等值线追踪和等值图的区域填充,建立了地质层面模型。其次,针对 Sticks 类型的断
层数据,结合加权平均法实现了断层建模。通过对角点网格剖分技术的研究,给出带断
层约束的角点网格生成算法,建立了三维框架网格模型。然后,将层面插入到框架模型
中,得到三维地层模型。同时,在三维地层模型的基础上,根据层序地层学原理,按层
序网格表征方式细分地层,建立了层序模型。最后,在结构模型的基础上,采用距离加
权反比法估算网格结点的属性值,建立了地质体属性模型,实现了任意方向的剖面显示。
基于上述研究成果,本文利用 Visual C++ 和 OpenGL 设计了一个三维地质建模
系统,并进行可视化显示,得到了较好的效果。

关键词:Delaunay 三角剖分;角点网格;三维地质结构建模;属性模型
研究类型:应用研究
Subject : Research and Implementation of Three-dimensional Geological
Modeling System Based on Corner-point Grids
Specialty : Computer Application Technology
Name : Su Dandan (Signature) _
Instructor : Long Xihua (Signature) _
ABSTRACT
As a branch of Geo-Visualization, 3D geological modeling is a new domain. Through the
geological boundary and characteristic data, it can simulate the surface morphological
characters and the internal attributes of the geologic body by puter and reproduce
the true geologic body on drawing mode to make people understand the structure of
geological space more intuitionally. Therefore, it has a great significance of the studies on the
correlation algorithm about 3D geological modeling.
3D geological structure modeling based on Corner-point grids generation is studied
through horizon modeling, faults modeling and stratigraphic sequence modeling. In terms of
algorithm, the emphasis and difficulty during the process of establishing models is analysed,
and the corresponding solutions are proposed to establish the geological models.
Firstly, three data structure of t