第
36
卷第
2
期
2013
年
2
月
、
,
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAL
OF
HEFEI
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
Doi: 10.
3969/j.
issn. 1003-5060. 2013. 02. 016
基于地层线的三维地质剖切算法
黄忠
1,2
,江巨?良
1
,张佑生
2
Vol. 36 No. 2
Feb.
2013
(
1.
安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆
246011;
2.
合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥
230009)
摘
要:文章以地质钻孔为离散点,运用空间插值以及由曲面拟合得到的各地质结构趋势面,建立了工程地质
三棱柱结构模型,在此模型基础上提出一种任意切面的剖切方法。该方法首先应用三维空间求交算法快速求
出剖切面与凹凸起伏的地层趋势面的交点;然后将这些交点按照地层层序连接成三角形并根据其贯穿的地
层属性进行精确着色,从而得到三维的剖切实体图、切面图,为地质工作者在
3D
空间中观察地质结构、分析
地质特征提供了新的方法和手段,可为地质工程项目的设计、管理和施工提供科学的决策依据。
关键词:地质结构趋势丽;空间求交;剖面;倾斜剖切;剖切分析
中图分类号:
TP391.
41
文献标志码:
A
文章编号:
1003
5060(2013)02
0202
06
3D sectioning algorithm
of
geology based on
stratum
line
.
HUANG
Zhong1·2,
JIANG
Ju-lang1,
ZHANG
You-sheng2
(1. School of Physics and Electronic Engineering, Anqing
Non
丑
al
University, Anqing 246011, China;
2.
School of Computer and Infor
mation, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract:
Three-prism
structure
model
of
engineering
geology
is
built
by
taking
geological
drillings
as
discrete
points
and
applying
each
trend
surface
of
geological
structures,
which
are
calculated
by
the
spatial
interpolation
and
surface
fitting
algorithm.
On
this
basis,
a
sectioning
method
of
arbitrary
cut-
ting
is
proposed.
First
the
3D space
intersection
algorithm
is
used
to
quickly
calculate
the
intersections
of
cutting
plane
and
rugged
trend
surface,
and
then
in
terms
of
stratigraphic
sequence
these
intersec-
tions
create
triangles,
which
are
colored
accurately
according
to
cross-cutting
strata
properties.
As
a
result,
the
entity
diagram
and
section
diagram
cif
3D
cutting
are
obtained,
which
can
give
new
means
for
geologists
when
they
observe
geological
structures
and
analyze geological
features
in
3D
space,
thus
providing
a scientific
basis
for
the
decision-making
of
the
design,
management
and
construction
of
geological projects.
Key words:
trend
surface
of
geological
structure;
space
intersection;
section
plane;
inclined
cutting;
sectioning
analysis
一般地,各种地质信息,包括地表地形、地层
界面、断层、地下水位、风化层厚度分布以及各种
物探化探资料,都可以通过野外测量获得。这些
信息是一些离散的数据,地质工作者很难直接利
用它们分析其在地质体中的分布规律[
I
]。研究者
收稿日期:
2012-09
21
;修回日期:
2012
10
31
们面对这些实测信息,利用趋势面拟合或空间内
插的方法获得地质结构趋势面,再根据三维地质
体特征,采用属性插值、地质解译、评估分析、统计
预测等方法建立三维地质模型,然后运用可视化
算法,对数字仿真模型进行处理,绘制出具有真实
基金项目:国家自然科学基金资助项目(
60575023
);安徽省自然科学基金资助项目(
090412065
)和安庆师范学院青年科研基金资助
项目(
KJ201007)
作者简介:黄
忠(
1981
),男,安徽安庆人,安庆师范学院讲师,合肥工业大学博士生;
江巨浪(
1966
一),男,安徽安庆人,博士,安庆师范学院教授;
张佑生(
1941
一),男,湖南浏阳人,合肥工业大学教授,博士生导师.
第
36
卷第
2
期
2013
年
2
月
、
,
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAL
OF
HEFEI
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
Doi: 10.
3969/j.
issn. 1003-5060. 2013. 02. 016
基于地层线的三维地质剖切算法
黄忠
1,2
,江巨?良
1
,张佑生
2
Vol. 36 No. 2
Feb.
2013
(
1.
安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆
246011;
2.
合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥
230009)
摘
要:文章以地质钻孔为离散点,运用空间插值以及由曲面拟合得到的各地质结构趋势面,建立了工程地质
三棱柱结构模型,在此模型基础上提出一种任意切面的剖切方法。该方法首先应用三维空间求交算法快速求
出剖切面与凹凸起伏的地层趋势面的交点;然后将这些交点按照地层层序连接成三角形并根据其贯穿的地
层属性进行精确着色,从而得到三维的剖切实体图、切面图,为地质工作者在
3D
空间中观察地质结构、分析
地质特征提供了新的方法和手段,可为地质工程项目的设计、管理和施工提供科学的决策依据。
关键词:地质结构趋势丽;空间求交;剖面;倾斜剖切;剖切分析
中图分类号:
TP391.
41
文献标志码:
A
文章编号:
1003
5060(2013)02
0202
06
3D sectioning algorithm
of
geology based on
stratum
line
.
HUANG
Zhong1·2,
JIANG
Ju-lang1,
ZHANG
You-sheng2
(1. School of Physics and Electronic Engineering, Anqing
Non
丑
al
University, Anqing 246011, China;
2.
School of Computer and Infor
mation, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract:
Three-prism
structure
model
of
engineering
geology
is
built
by
taking
geological
drillings
as
discrete
points
and
applying
each
trend
surface
of
geological
structures,
which
are
calculated
by
the
spatial
interpolation
and
surface
fitting
algorithm.
On
this
basis,
a
sectioning
method
of
arbitrary
cut-
ting
is
proposed.
First
the
3D space
intersection
algorithm
is
used
to
quickly
calculate
the
intersections
of
cutting
plane
and
rugged
trend
surface,
and
then
in
terms
of
stratigraphic
sequence
these
intersec-
tions
create
triangles,
which
are
colored
accurately
according
to
cross-cutting
strata
properties.
As
a
result,
the
entity
diagram
and
section
diagram
cif
3D
cutting
are
obtained,
which
can
give
new
means
for
geologists
when
they
observe
geological
structures
and
analyze geological
features
in
3D
space,
thus
providing
a scientific
basis
for
the
decision-making
of
the
design,
management
and
construction
of
geological projects.
Key words:
trend
surface
of
geological
structure;
space
intersection;
section
plane;
inclined
cutting;
sectioning
analysis
一般地,各种地质信息,包括地表地形、地层
界面、断层、地下水位、风化层厚度分布以及各种
物探化探资料,都可以通过野外测量获得。这些
信息是一些离散的数据,地质工作者很难直接利
用它们分析其在地质体中的分布规律[
I
]。研究者
收稿日期:
2012-09
21
;修回日期:
2012
10
31
们面对这些实测信息,利用趋势面拟合或空间内
插的方法获得地质结构趋势面,再根据三维地质
体特征,采用属性插值、地质解译、评估分析、统计
预测等方法建立三维地质模型,然后运用可视化
算法,对数字仿真模型进行处理,绘制出具有真实
基金项目:国家自然科学基金资助项目(
60575023
);安徽省自然科学基金资助项目(
090412065
)和安庆师范学院青年科研基金资助
项目(
KJ201007)
作者简介:黄
忠(
1981
),男,安徽安庆人,安庆师范学院讲师,合肥工业大学博士生;
江巨浪(
1966
一),男,安徽安庆人,博士,安庆师范学院教授;
张佑生(
1941
一),男,湖南浏阳人,合肥工业大学教授,博士生导师.