【正文】 線框表示 模型 是以一系列的點(diǎn)和線段為 基礎(chǔ) ， 采用構(gòu)成 線框的 方法來 表示模擬 地質(zhì) 體的邊界和輪廓，利用輪廓線框模擬三維實(shí)體模型的一種 建模 方法。 首先它不能 描述 面信息，對(duì)地質(zhì)體描述不完整；然后 他 可能會(huì)產(chǎn)生二義性或無意義的模型；而且 它 表示曲面體會(huì) 很 麻煩。 圖 某 工程壩的三維地質(zhì)模型和 線框模型 ． 2 邊界表示 模型 邊界表示（ Boundary Representation)模型是利用邊界表示實(shí)體的方法，邊界表示方法也是 以點(diǎn)為基礎(chǔ)元素，由點(diǎn)構(gòu)成線段， 由 若干點(diǎn)構(gòu)成邊， 幾個(gè) 相連的邊構(gòu)成環(huán)，由環(huán)繼而構(gòu)成 邊界面 ， 最 終 用 邊界 面來表示出需要建立的模型。 12 韓義：三維 地質(zhì)建模 圖 長方體 邊界 表示 模型 組成示意圖 ． 3 體元表示 模型 體元表示模型基于體元表示的結(jié)構(gòu)通過體元信息來描述建模對(duì)象的內(nèi)部，而不只是通過表面信息建立 模型 ，運(yùn)用這樣的表示方式，對(duì)象的體元信息能夠被表示和分析，建立出 的模型更 容易 接近真實(shí)模型 。這種模型的 建立 比較 簡單 ，容易 理解， 但是 對(duì)于邊界問題不能完美解決 。 167。 ． 2 塊體 塊體是由切割曲面封閉的空間體積，它是具有相同沉積特征和構(gòu)造控制背景的點(diǎn)集。地質(zhì)建模中非規(guī)則網(wǎng)格通常指經(jīng) Delaunay 三角剖分后的三角形集合組成的平面網(wǎng)格或四面體網(wǎng)格 {3}。 接下來 我將對(duì)三維地震地質(zhì)建模的關(guān)鍵主要技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。 無論用那種方法， 劃分 的網(wǎng)格并不是最好的，最合理的，這 時(shí)如果 進(jìn)行網(wǎng)格優(yōu)化的話，會(huì)使 網(wǎng)格質(zhì)量提升，讓 物探 工作者能更容易使用 三維 模型 。 根據(jù)實(shí)現(xiàn)過程，生成 Delaunay 三角網(wǎng)的各種算法可分為三種 ： 分治算法，逐點(diǎn)插入法，三角網(wǎng)生長法 {4}。進(jìn)行 優(yōu)化處理讓其滿足 Delaunay 三角網(wǎng) 要求 。 （ 1）若 Q 在 三角形內(nèi)部，將 Q與 其他三個(gè)點(diǎn)相連，并刪除已知的三角形 X形成 三個(gè)新 的三角 形。 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 LOP算法 對(duì)局部三角形進(jìn)行優(yōu)化，主要原則是滿足 外接圓 特性，即 用 優(yōu)化的方法使三點(diǎn)確定的圓內(nèi)不包含第四個(gè)點(diǎn)，如果存在第四 個(gè) 點(diǎn)，則交換 對(duì)角線，讓 交換好 的 兩個(gè)三 角 形都滿足外接圓特性，如圖 所示 。 對(duì)于區(qū)域 Delaunay三角剖分 也是以 點(diǎn)集 Delaunay三角剖分 為基礎(chǔ)的，只是需要進(jìn)行 布點(diǎn) 和邊界離散， 將區(qū)域轉(zhuǎn)化為點(diǎn) 集 的形式 。 ． 2 其他 三角剖分方法 貪婪法即通過分級(jí)處理的方式得到某種度量意義下的最優(yōu)解，是一種比較直接的設(shè)計(jì)技術(shù)。為了比較可行解的優(yōu)劣，事先也給出一 些標(biāo)準(zhǔn)。每一步只考慮一個(gè)數(shù)據(jù)，滿足局部優(yōu)化條件。 16 韓義：三維 地質(zhì)建模 167。一些固定 邊界結(jié)點(diǎn)是不 可以 更改的， 而且 更改的結(jié)點(diǎn)不可以影響對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系， 所以 通常情況下，能進(jìn)行網(wǎng)格光順的結(jié)點(diǎn)都是一些內(nèi)部結(jié)點(diǎn)。如圖 以 6個(gè) 點(diǎn) 構(gòu)成 的 簡單 網(wǎng)格 進(jìn)行 優(yōu)化 的 前后對(duì)比。 對(duì)待優(yōu)化結(jié)點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算，計(jì)算其所有在 一條線段 且相鄰 的 結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的平均值，進(jìn)行一次迭代優(yōu)化， 將得到的結(jié)果作為新坐標(biāo)。 在 對(duì)大量 結(jié)點(diǎn) 進(jìn)行優(yōu)化以后，會(huì) 使 網(wǎng)格質(zhì)量得到明顯的提升，如下圖 經(jīng)過 Laplacian光順前后 的網(wǎng)格化對(duì)比，從圖中可以看出，優(yōu)化后的質(zhì)量明顯比優(yōu)化前強(qiáng)很多。 如果 四點(diǎn)不共圓 ， 以三個(gè)點(diǎn)確定18 韓義：三維 地質(zhì)建模 一個(gè)圓，判斷另一個(gè)點(diǎn)是否落在圓內(nèi)，如果落在 圓 內(nèi)的話 就 要交換邊 。 不過 盡量遵從最小角最大化特性 。從 圖中 可了解到優(yōu)化處理是必要的，可以讓地質(zhì)工作者能更 容易 了解 信息 。 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 第三章 插值 方法 由于 實(shí)際野外采集的地震數(shù)據(jù)不可能按照規(guī)則的網(wǎng)格分布， 對(duì)于離散 數(shù)據(jù)分布比較 亂 的 時(shí)候 ， 運(yùn)用 空間插值方法 可以 較好的解決數(shù)據(jù)分布問題 。 本文中主要講克 立 格 方法 和 離散光滑插值 （ DSI） 方法。 然后 在 非已知數(shù)據(jù)點(diǎn) 給出區(qū)域 變量的無偏最優(yōu) 估計(jì)。 在使用 克立格方法時(shí)， 還 需要注意無偏條件和最小估計(jì)方差條件 。 167。 DSI技術(shù) 是 GOCAD的 核心技術(shù) 具體插值 方法 是為了估計(jì) 出 網(wǎng)格 上 結(jié)點(diǎn) 函數(shù) α 。 ，使線性約束的違反度函數(shù)ρ (α )達(dá)到最小，也就是說使線性約束的符合程度達(dá)到最大，從而使相關(guān)結(jié)點(diǎn)的α值盡可能逼近采樣數(shù)據(jù)。 插值 方法小結(jié) 對(duì)于 三維地質(zhì)建模 技術(shù) ， 進(jìn)行 插值是其中重要 的 基礎(chǔ)，本文中介紹了 克立格 方法和離散光滑插值（ DSI） 方法 ， 在 科學(xué) 技術(shù) 持續(xù)發(fā)展的過程中，還有很多 其他 插值方法，例如距離 反比加權(quán)法， 趨勢(shì)面 插值法 ， 改進(jìn)的距離反比加權(quán)法等。 地下 地質(zhì) 情況復(fù)雜多變，僅僅用 單值 的 連續(xù)和 斷面界面無法 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 模擬， 還需要 掌握多值連續(xù)界面還有多值非連續(xù)界面的建模技術(shù)，如果要開發(fā)出 可以 供 地質(zhì)工作者使用的軟件前面的還是不足的， 構(gòu)建 等值線圖， 優(yōu)化 界面 等 問題都不是很好解決的，需要 進(jìn)一步 努力的研究。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于 收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 24 韓義：三維 地質(zhì)建模 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不 少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于