教学课件 地址数据处理 三维地质建模技术.pptVIP

（3）TIN加密与插值 建立地质三维模型时，由于地质三维数据采样率很低，仅依照这些有限的三维采样数据来完全准确地表达地质现象的真实情况是十分困难的。 仅利用这些原始数据点作为三角形顶点来构建的TIN模型有两个主要的缺陷： 其一是三角形较大，局部小区域内的起伏变化反映不出来，而是被一个三角形平面所代替； 其二是容易出现狭长三角形，影响了表面模型的美观，也为后续的分析和计算(如射线追踪)带来困难和不便。 多值曲面的加密与插值 对于多值曲面，一般无法投影到某平面上进行TIN模型的加密，因此一般需要采用特殊的方法来处理，目前两种常见的解决方案为参数化方法和三角网递归细分方法。 （4）TIN切割技术TRICUT 地质体中存在大量各种层面，当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地层面出露于河谷地表等情形时，就自然会遇到曲面间求交的问题；地质体三维模型的上部边界是地表曲面，通过数学方法拟合出的地质体表面不应超出地表曲面，同样的，当显示多层地层时，下面的每一岩层应以其上一岩层为边界，这些时候都会遇到曲面间求交的问题。 三角网切割算法TRICUT由三个核心部分组成： 用于三角形对碰撞检测的OBB(Oriented Bounding Boxes)树结构； 用于三角网求交后重新三角化的约束Delaunay 三角化算法； 用于三角网切割后的三角形数据分类算法。 TIN切割技术TRICUT （5）三维地质模型误差来源 1．原始数据的固有误差 原始数据的质量通常用精度来衡量，而数据的精度反映的是数据误差离散的程度。数据采集、分析处理和应用过程中每一步都有可能产生误差。 2．建模过程中引入的误差 在整个建模过程中需要大量的插值计算和人工交互，这使对三维地质模型的误差分析变得更加复杂。原始数据的误差或不确定性均会以某种方式传播，不仅有算术关系下的误差传播，还有逻辑关系下的误差传播和不精确推理关系下的误差传播等。 三维地质模型的质量评估 影响三维地质模型质量的主要因素有： 1)原始采样数据的属性，如模糊性、精度、密度、分布。 2)地质实体自身的特性，如地层自身演化的原理，地层层面特性、复杂程度以及地质断裂构造的控制与影响，地层相互间的关联性、相似性等。 3)三维地质建模方法的选择，如基于面的建模方法、基于体的建模方法或混合建模方法。 （6）三维地质模型可视化 在计算机显示设备上生成一幅高度真实三维图形，一般需要完成以下几步： 1)构建模型，把描述对象变成计算机可以接受的事物； 2)坐标变换和投影变换，坐标变换指对需要显示的对象进行平移、旋转和缩放等数学变换，投影变换指选取投影变换的方式对物体进行变换，完成从物方坐标到眼睛坐标的变换； 3)消除隐藏面和隐藏线，判断对象的可见面和可见线，对被遮盖的线和面不予显示； 4)浓淡处理，设置光源的位置对物体进行光照和渲染，计算物体的光照程度或阴影面，从而产生较强的立体感； 5)颜色与纹理的生成，根据物体的材质或自然常识对物体设置一定的颜色或对其贴合一定的自然纹理，从而增强物体的真实感； 6)绘制和显示，选取适当的显示范围，通过显示设备对物体进行显示。 三维图形的交互技术 目前，关于三维图形的交互，可通过两种方式来实现： 一种方式是使用真正的三维交互设备如三维操纵杆、数据手套等来实现直接三维交互，这是一种面向硬件的方法，而这些硬件大都价格昂贵； 另一种方式是通过现有的二维设备进行三维仿真，它是一种面向软件的方法。 4. 三维地质建模数据的组织与管理 4.1 三维地质建模数据的组织 原始数据层 搜集或采集到的第一手数字化形式的数据集合 建模数据层 三维地质建模过程中所使用的数据集合 模型数据层 三维地质体几何、属性、拓扑数据的集合 4. 三维地质建模数据的组织与管理 原始数据层地质剖面图的组织 剖面定位点 剖面轮廓区 4. 三维地质建模数据的组织与管理 4. 三维地质建模数据的组织与管理 建模数据层剖面图的组织 4. 三维地质建模数据的组织与管理 约束Delaunay三角剖分 原始剖面图 剖面图要素 4. 三维地质建模数据的组织与管理 钻孔数据的组织 基本情况 测量信息 分层信息 4. 三维地质建模数据的组织与管理 原始钻孔数据表 三维钻孔要素 数据转换接口 4. 三维地质建模数据的组织与管理 面向实体顾及拓扑的三维矢量空间数据模型 5. 基于剖面的三维地质建模 5.1 研究意义 由于地质体大多是在地表以下，就不得不先将其投影到某个平面上再进行处理。因此地质工作解释的对象仅仅是出现在有限个剖面和平面上，剖面之间的构造形态留给使用图纸的工程师自己去发挥。 地质剖面使得地质解释和推断预测等工作变得相对容易，而且在大多数情况下地质剖面图的数量、质量都能够得到保证。如何充分利用这些地质剖面数据中蕴涵的