速度掃描方法研究畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-25 16:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 包括塊段模型，四面體模型，三棱柱模型等。塊段模型 是用若干個大小相等的立方體（根據(jù)實際需要確定小立方體的規(guī)格），用這些小立方體表示出真實地下模型的方法。塊段模型常用八叉樹結(jié)構(gòu)進行存儲數(shù)據(jù)和建立模型，大概方法就是通過外接八個子立方體，在對八個子立方體繼續(xù)進行八叉樹結(jié)構(gòu)分解，直到所有的子立方體為空或者為滿停止。這種模型的建立比較簡單，容易理解，但是對于邊界問題不能完美解決。四面體模型是用若干四面體還原地下地質(zhì)模型的方法，用小四面體的集合來表示形體。如果要使用四面體模型需要先解決邊界問題，將地質(zhì)體邊界用三角曲面表示，再進行四面體剖分建立出四面體模型。三棱柱模型是用若干小的三棱柱組合來表示地下地質(zhì)體的方法，對于層狀地質(zhì)體，三棱柱模型能夠較好的表示出來，給物探工作者以更直觀的感受。167。、塊體、網(wǎng)格．1拓撲關(guān)系 從地質(zhì)學(xué)角度看，拓撲即地質(zhì)對象間相互關(guān)系，包括地層與地層之間的關(guān)系、斷層與斷層的關(guān)系以及斷層與地層之間的關(guān)系。它可以由解釋建模人員在建模過程中設(shè)定。只有拓撲關(guān)系正確才能形成正確的三維模型。．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)造控制背景的點集。模型拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)存儲封閉塊體的曲面或子曲面信息，通過對曲面或子曲面的查詢以確定地下某一點屬于哪個塊體。．3網(wǎng)格包括規(guī)則網(wǎng)格和非規(guī)則網(wǎng)格。地層足夠平緩和光滑時，使用規(guī)則網(wǎng)格就能實現(xiàn)網(wǎng)格和地層幾何與拓撲正確，但存在斷層時，網(wǎng)格與封閉塊體的區(qū)域并不一致。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}。167。本章簡單的描述了一下三維地質(zhì)建模模型的元素，從最初離散的點數(shù)據(jù)開始，連接線段，構(gòu)建曲面，通過拓撲關(guān)系確定真實的地下地質(zhì)情況，通過塊體和網(wǎng)格的研究，建立出準確的地下地質(zhì)模型。為接下來的建模工作打下理論基礎(chǔ)，進而為物探工作者以后的野外工作打下基礎(chǔ)。接下來我將對三維地震地質(zhì)建模的關(guān)鍵主要技術(shù)進行學(xué)習(xí)。第二章 平面三角剖分和網(wǎng)格優(yōu)化建立三維地震地質(zhì)模型時，網(wǎng)格化是模擬地下地質(zhì)界面的必須工作，現(xiàn)在有三角網(wǎng)格化和四邊形網(wǎng)格化兩種方法，其中又以三角網(wǎng)格化比較常用，三角網(wǎng)格化技術(shù)也稱為三角剖分，將一些離散的地震數(shù)據(jù)點劃分成一個三角形網(wǎng)格?，F(xiàn)在也已經(jīng)發(fā)明了很多三角剖分算法，如貪心算法、周培德算法以及Delaunay三角剖分。本文講主要講述Delaunay三角剖分。無論用那種方法，劃分的網(wǎng)格并不是最好的，最合理的，這時如果進行網(wǎng)格優(yōu)化的話，會使網(wǎng)格質(zhì)量提升，讓物探工作者能更容易使用三維模型。167。．1Delaunay三角剖分Delaunay三角剖分作為目前公認的最優(yōu)三角剖分方法，是因為它的特性決定的：（1） 最小內(nèi)角最大化特性：Delaunay三角剖分要求剖分的三角形內(nèi)角都盡量大一些，兩個三角形共邊的話，其中相對的兩個小的內(nèi)角盡量大一些，向等邊三角形靠近。（2） 外接圓特性：因為三角形的三個點可以確定一個圓，如果存在一個點在那個圓里面的話，則這個三角形是不完美的，需要將第四個點與其相對點連接形成新的三角形，直到所有的三角形外接圓內(nèi)都沒有其他點為止。根據(jù)實現(xiàn)過程，生成Delaunay三角網(wǎng)的各種算法可分為三種：分治算法，逐點插入法，三角網(wǎng)生長法{4}。（1）分治算法 將分治算法思想應(yīng)用于生成Delaunay三角網(wǎng)，遞歸地分割點集，直至子集中只包含三個點而形成三角形，然后自下而上地逐級合并生成最終的三角網(wǎng)。（2）三角網(wǎng)生長法三角網(wǎng)生長算法的思路是，先找出點集中相距最短的兩點連接成為一條Delaunay邊，然后按Delaunay三角網(wǎng)的判別法則找出包含次邊的Delaunay三角形的另一端點，依次處理所有新生成的邊，直至最終完成。下面是我主要學(xué)習(xí)了的逐點插入法，運用Lawson算法，先構(gòu)建一個Delaunay三角形，將想要插入的離散數(shù)據(jù)點插入到這個三角形中。進行優(yōu)化處理讓其滿足Delaunay三角網(wǎng)要求。具體方法就是：，這個三角形需要滿足待插入的點在三角形內(nèi)部。（1）若Q在三角形內(nèi)部，將Q與其他三個點相連，并刪除已知的三角形X形成三個新的三角形。（2）Q在三角形X的一條邊上，但不在頂點上，把Q與X的三個頂點中與Q相對的那個頂點相連，這樣將構(gòu)成兩個新的共邊的三角形，將新生成的兩個三角形加入Delaunay三角網(wǎng)，刪除三角形X。（3）如果新的點在三角形X頂點上，即Q點與三角形X上的一點重合，這樣就不需要處理，進行接下來的操作。事實上，點集中存在兩個點在一個位置的話，算作一個點就可以了。，主要原則是滿足外接圓特性，即用優(yōu)化的方法使三點確定的圓內(nèi)不包含第四個點，如果存在第四個點，則交換對角線，讓交換好的兩個三角形都滿足外接圓特性。如果四點共圓的話，是否交換對角線不影響空外接圓特性，要考慮最小角最大化特性。盡量讓最小角最大化來判斷是否需要交換邊。 ，從網(wǎng)格中刪除不需要的三角形，最終得到的網(wǎng)格就是Delaunay三角網(wǎng)格。對于區(qū)域Delaunay三角剖分也是以點集Delaunay三角剖分為基礎(chǔ)的，只是需要進行布點和邊界離散，將區(qū)域轉(zhuǎn)化為點集的形式。在剖分區(qū)域內(nèi)插入點，并將內(nèi)外邊界離散成一系列的小線段。在經(jīng)過與點集Delaunay三角剖分一樣的處理，最后進行邊界處理，將多余不存在的三角形刪除。達到剖分的目的，為接下來的建模打下堅實的基礎(chǔ)。．2其他三角剖分方法 貪婪法即通過分級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)計技術(shù)。一般由貪婪法解決的問題的一般特征是有n個輸入以及一組約束條件。任一滿足約束條件的輸入子集稱為可行解，所以其可行解由這n個輸入的某個子集組成。滿足約束條件的子集可能不止一個，故可行解并不唯一。為了比較可行解的優(yōu)劣，事先也給出一些標準。這些標準一般以函數(shù)或變量的形式給出，稱為目標函數(shù)或目標變量。能夠使目標函數(shù)或目標變量達到極值的可行解，稱為最優(yōu)解。貪婪法設(shè)計算法的特點是一步步地進行，根據(jù)某個優(yōu)化測度，每一步都要保證能獲得局部
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