畢業(yè)論文-基于似三棱柱的三維水文地質(zhì)體建模技術(shù)研究-展示頁
2025-01-21 12:08本頁面
【正文】 數(shù)據(jù)模型，內(nèi)部是由具有規(guī)則 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的單元組成， 而其外部的幾何形狀則是不規(guī)則的。不同的分段代表不同的含水層，不同的含水層種類，應(yīng)以不同的顏色加以區(qū)別。 因此 水文地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)具有時(shí)間性的特點(diǎn)，構(gòu)建的三維水文地質(zhì)模型是一個(gè)靜態(tài)模型，反映了 某一 水文地質(zhì)鉆探 時(shí)間 的隔水層與含水層的空間分布情況。 三維水文地質(zhì)體模型特點(diǎn) 水文地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)的精度是由一定區(qū)域范圍的水文地質(zhì)勘查精度決定，在空間上呈離散分布，對(duì)于那些勘察盲區(qū)的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)只有通過水文地質(zhì)專家根據(jù)第四系地層的沉積規(guī)律與自身的經(jīng)驗(yàn)推斷 獲取。其中水文地質(zhì)鉆探獲取 到的 水文地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)是描述孔隙地下水系統(tǒng)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，也是孔隙地下水系統(tǒng)三維水文地質(zhì) 體 模型構(gòu)建的主要數(shù)據(jù)源。地下水賦存于巖層的孔 隙中，其分布范圍與含水層的分布范圍是基本一致的。從上至下依 次 可劃分為潛水含水層、第一承壓含水層、第二承壓含水層、第三承壓含水層、第四承壓含水層。因此對(duì)于水文地質(zhì)體的三維建模而言，似三棱柱 是具有較高的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景的一種空間數(shù)據(jù)模型。 而 直三棱柱、四面體或者是四棱錐，都可以統(tǒng)一采用似三棱柱的數(shù)據(jù)模型加以表示。 水文地質(zhì)體建模所采用的空間數(shù)據(jù)通常有似三棱柱、四面體、六面體等數(shù)據(jù)模型。 在加密后的地質(zhì)體表面模型基礎(chǔ)上，構(gòu)建不同含水層界面的 TIN 模型 。因此需要使用樣條函數(shù)對(duì)地層表面模型進(jìn)行平滑。 然而基于三角形區(qū)域的線性插值實(shí)際上是以平面去逼近曲面。但在實(shí)際問題中，采樣點(diǎn)往往并不能夠以矩形點(diǎn)陣的形式排列，此時(shí)，可以采用基于三角形區(qū)域的插值、康斯曲面以及移動(dòng)曲面擬合法等插值算法對(duì)地質(zhì)體表面進(jìn)行加密。因此如何能夠根據(jù)實(shí)際探測(cè)到的地層采樣數(shù)據(jù)，通過不同的 插值算法，構(gòu)建起精度滿足要求、模擬效果較好的 最佳地質(zhì)體模型，便成為了首先要考慮定的問題。 關(guān)鍵字： 水文地質(zhì)鉆孔； 孔隙地下水； 逐點(diǎn)插入法；線性插值；三維地質(zhì)體 建模 ； 基于似三棱柱體的三維水文地質(zhì)體建模研究 2 引言 三維水文地質(zhì)建模，往往是為了后續(xù)開展孔隙地下水流場(chǎng)數(shù)值模擬與可視化工作服務(wù)的?；谒迫庵w的三維水文地質(zhì)體建模研究 基于似三棱柱 體 的 三維水文地質(zhì)體 建模 技術(shù)研究 基于似三棱柱體的三維水文地質(zhì)體建模研究 目 錄 引言 ........................................................................ 2 1孔隙地下水含水層系統(tǒng)概念模型 ............................................... 3 ................................................. 3 ............................................. 3 ............................................... 3 2水文地質(zhì)鉆孔模型構(gòu)建方法 ................................................... 4 ..................................................... 4 水文地質(zhì)鉆孔建模方法 ................................................. 4 3分層界面三角網(wǎng)（ TIN） ...................................................... 7 ................................................... 7 ....................................................... 7 4基于三角形區(qū)域的線性插值 ................................................... 9 ....................................................... 9 ........................................................ 10 5基于矩形區(qū)域的雙三次樣條插值函數(shù)構(gòu)造 ...................................... 12 B樣 條函數(shù)插值函數(shù)求解方法 .................................... 12 .................................................... 13 6 基于似三棱柱體的三維地質(zhì)體模型構(gòu)建方法 .................................... 14 7結(jié)論與展望 ................................................................ 17 基于似三棱柱體的三維水文地質(zhì)體建模研究 1 摘要 ：以鹽城市水文地質(zhì)鉆孔實(shí)際檢測(cè)含水層數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究了鹽城地區(qū)孔隙地下水承壓含水層系統(tǒng)三維 地質(zhì) 模型的構(gòu)建的一般技術(shù)路線，并在 VC++環(huán)境下使用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù) （ VTK） 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)體建模系統(tǒng)原型的開發(fā)。 首先設(shè)計(jì)鉆孔數(shù)據(jù)模型， 根據(jù) 水文地質(zhì)鉆孔標(biāo)準(zhǔn)化卡片 繪制水文地質(zhì)鉆孔模型 ,使用逐點(diǎn)插入法構(gòu)建初始三角網(wǎng) ， 以此為基礎(chǔ)，建立各含水層分層界面的初始 DEM； 之后再根據(jù)三角形區(qū)域的線性插值算法實(shí)現(xiàn)對(duì)初始 DEM 的加密， 為了滿足二元插值函數(shù)的計(jì)算要求，本文設(shè)計(jì)了一種生 成各分層界面計(jì)算節(jié)點(diǎn) 規(guī)則矩形 格網(wǎng) 的算法 ；最后利用 該 加密 后的計(jì)算節(jié)點(diǎn) 矩形 格網(wǎng)， 使用 二元 雙 三次 B 樣條 函數(shù)進(jìn)行二次加密 ， 構(gòu)建 具有最優(yōu)模擬效果的基于 似三棱柱的三維含水層模型。只有在一個(gè)準(zhǔn)確、合理的水文地質(zhì)體模型的基礎(chǔ)上，才能 使地下水的數(shù)值模擬誤差 控制在有效的范圍以內(nèi)；另外由于地質(zhì)體模型的構(gòu)建所使用到的初始采樣數(shù)據(jù)一般比較稀疏，根據(jù)原始采樣數(shù)據(jù)建立起的地層模型模擬效果較差。一般說來，如果研究區(qū)域的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)是以矩形點(diǎn)陣排列的，可以通過采用基于矩形區(qū)域代數(shù)插
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