一种基于径向基隐式曲面的地质三维建模方法

针对目前基于钻孔数据生成地质三维模型过程繁琐、算法复杂、中间数据庞大的弊端,本文使用钻孔点和径向基隐函数模型描述地层曲面,以多边形标量场提取曲面函数模型的等势面生成地质曲面进行可视化;再提取曲面的边框,根据网格大小长度提取边框的转折点数据;根据上下相邻两个地层曲面的边框转折点,绘制侧立面;合并侧立面与上下相邻两地质层曲面,生成地质三维模型。并使用郑州市高新区地质钻孔数据作为数据源进行实验,快速完整地生成了研究区的地质体三维模型。

基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构

地质勘查剖面图上地质体轮廓线分布稀疏,难以满足复杂地质表面的三维形态重构建模。为此,提出了一种基于最大相似度匹配轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重建方法。该方法首先采用模糊匹配算法,生成相邻剖面地质体轮廓线顶点映射集;然后通过计算匹配点相似度获取相似系数,基于最大相似度匹配原则建立最佳轮廓线顶点映射;最后基于轮廓线对应顶点计算层间梯度插值作为形态约束,采用径向基隐式曲面重建方法实现地质体三维曲面重建。通过实例的地质体轮廓线三维隐式建模结果,验证了该方法不仅可以实现形状大小各异的层间轮廓线形态插值,同时能够有效克服隐式曲面重建中由于数据稀疏而引起的曲面过度光滑或不连续的现象,可以为基于隐函数的复杂地质表面重建提供基础。

Implicit modeling of complex orebody with constraints of geological rules

To dynamically update the shape of orebody according to the knowledge of a structural geologist’s insight,an approach of orebody implicit modeling from raw drillhole data using the generalized radial basis function interpolant was presented.A variety of constraint rules,including geology trend line,geology constraint line,geology trend surface,geology constraint surface and anisotropy,which can be converted into interpolation constraints,were developed to dynamically control the geology trends.Combined with the interactive tools of constraint rules,this method can avoid the shortcomings of the explicit modeling method based on the contour stitching,such as poor model quality,and is difficult to update dynamically,and simplify the modeling process of orebody.The results of numerical experiments show that the 3D ore body model can be reconstructed quickly,accurately and dynamically by the implicit modeling method.

一种三维地质体模型的隐式剖切方法

三维地质体模型的剖切面分析和地下工程开挖模拟是三维地质建模与可视化分析软件的重要功能。传统显式剖切方法依赖于前期建立的三维地质体模型,而模型的拓扑问题易导致剖面空洞或三角形交叉等现象,且剖切精度与最大剖切深度受限于已有地质体模型的建模精度和深度。由此引入隐函数表达多种类型的剖切面,设置合理的剖切运算顺序,基于移动四面体的剖切面网格显式化运算与属性定义方法,提出了一种直接由地质调查源数据快速生成地质剖切面的隐式剖切新方法。针对1∶5万区域地质调查数据与岩土勘察钻孔数据开展了剖切分析实验,结果表明,所提方法可以有效避免因地质体模型拓扑不正确导致的剖切方法稳定性问题,且支持的剖切面类型更加丰富,剖切深度和剖切面表达精度更可控,为三维地质模型的空间分析方法提供了新的思路与借鉴。