畢業(yè)論文-基于似三棱柱的三維水文地質體建模技術研究-文庫吧資料
2025-06-11 03:26本頁面
【正文】 為相鄰平面的交線。使用平面來逼近曲面。三個頂點對應的值記為 u( xi , yi )。如圖 所示 圖 規(guī)則格網離散點的生成 線性插值算法 基于三角形區(qū)域的線性插值算法如下 : 設有三角形區(qū)域 Ω 如圖 所示。重復（ 5）（ 6），直到搜尋結果為空，表明基準點東北方所有各網點生成完畢，令 X = X0 – 10000； Y = Y0，開始生成第二個方向上的所有離散各網點 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 10 （ 9） 依此生成基準點東南、西北、西南 方向 以及東南西北方向線上的所有離散格 網點。則將點（ X， Y， 0）推入各網點數組，線性插值獲取z 值，更新點坐標為（ X , Y ,Z） 。 （ 5） 如果搜尋結果為空，則 X = X0,Y 坐標增加 10000 米。 可以選取一個水位地質鉆孔離散點作為起始點，采取延展法向四個方向擴充加密點。格網點的生成原則應遵循 如下 兩 點： （ 1） 考慮到研究區(qū)域范圍，點與點的間距定為 10 公里，即 10000 米。這一步驟，是為了 得到規(guī)則的含水層分層界面DEM 規(guī)則格網。 為了方便 后續(xù)要進行的地下水流模型數值計算過程中， 在 根據規(guī)則格網的點進一步做內插 加密 操作 時 ， 應將代表地下水位監(jiān)測井和開采井的離散點納入加密點集合中 。因此就需要對整個研究區(qū)域做插值處理。 最終生成的三角網效果如圖 所示： 圖 分層界面的 Delaunay 三角網生成 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 9 4 基于三角形區(qū)域的線性插值 由于每一層的離散點個數較少且分布不均勻。 TIN 的拓撲結構是：三角網中包含的其實是每一個三角形的索引，每個三角形包 含了三個有向邊的索引，有向邊包含了兩個離散點的索引。此時所有的點都已經納入到三角網中。重復步驟（ 3）（ 5）。找到該夾角最大的離散點，形成新的三角形，并將該三角形推入數組。如果可擴展，將與該邊共三角形而不共邊的那個點作為基準點。 （ 3） 對于三角網數組中的三角形 k，遍歷其每一個邊。該屬性值為 1 表示該邊只為一個三角形的邊，如果為 2，則表示為兩個三角形的公共邊。 將第一個三角形推入 TIN 三角網數組。 （ 2） 遍歷剩下的所有點，搜尋與基邊兩端點連線組成夾角最大的點。 采用三角網生長算法得地層界面三角網。 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 8 建模時各分層界面上的離散點，實際上為鉆孔的原始采樣點、與各地層的交點以及內插點。 DTIN 的生成算法很多，包括分治算法、三角網生長法、逐點插入法等。對于 TIN 模型來說， Delaunay 三角網在地形擬合方面表現(xiàn)得最為出色。 三角形生成算法 含水層分層界面可以采用 TIN 方法來進行建模。 //第二邊索引 long L2。 //三角形索引號 long L0。 //邊終點索引 int useCount。 （ 2） 有向邊數據結構 Class Cline { Int id //有限變索引號 long p0。 //所屬含水層種類 int zkBelong?；诖送負潢P系，設計數據結構如下： （ 1） 點數據結構 Class CPoint { Int id //點索引 號 float x y z。 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 6 圖 三維水文地質鉆孔建模 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 7 3 分層界面 三角網（ TIN） 三角網模型數據結構 三角網由一系列的三角形單元組成，每一個三角形由可拆解為三個有向邊。如圖 所示。 } （ 5）將每一層對應的的含水層編號賦給分段圓柱，最終形成 VTK 可識別的規(guī)則格網數據文件。 Index = i + kIndex + jIndex。 x[0] = radius * cos(theta) + x0。 i 10 。 //計算圓周 半徑 jIndex = j * dim[0]。 j 2 。 （ 3）對于每一個圓柱分段 ki，獲取層底圓周面中心點位置坐標， (x0,y0,z0 – aBore. hydroDepth [ki])。 （ 2）對于每一個 鉆孔對象，分段數 k = ； 圓周擬合數 i 需要手動指定，可以設置為 10；另外還需要指定圓周半徑 rMax 和 rMin。 生成時首先需要確定鉆孔的分段數，也即包含的含水層層數 k，之后指定 圓柱體的圓周擬合數 i，該擬合數決定了圓柱體圓周的圓滑程度。 表 含水層編號 含水層編號 含水層名稱 0 潛水含水層 1 第一隔水層 2 第一承壓含水層 3 第二隔水層 4 第二承壓含水層 5 第三隔水層 基于似三棱柱體的三維水文地質體建模研究 5 6 第三承壓含水層 7 第四隔水層 8 第四承壓含水層 9 第五隔水層 每一個水文地質鉆孔是由一系列的分段圓柱擬合而成的，每一個分段圓柱對應于一種含水層介質。為了便于管理，自上往下依次編號為 0、 9。 水文地質鉆孔建模方法 為了區(qū)分出不同含水層之間的隔水層，將潛水含水層和第一承壓含水層之間的隔水層記為第一隔水層，依此往下分別記作第二隔水層、第三隔水層、第 四隔水層和第五隔水層。 //包含含水層的種類 vectorfloathydroDepth。 //鉆孔深度 int layerNumber。 //鉆孔編號 double[3] positionCoord。 鉆孔數據 結構設計 設計的水文地質鉆孔數據結構中應包含鉆孔的位置信息、含水層信息 ，以及鉆孔編號信息。 規(guī)則格網數據
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