[发明专利]三维地质结构模型多体索引构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维地质模型数据管理领域，特别是涉及一种三维地质结构模型多体索引构建方法。

背景技术

三维地质结构结构模型是由多个地质体无缝拼合在一起，每个地质体由不规则三角网封闭成一个完整的几何面。在城市地质多元数据可视化过程中，往往需要将不同专题的结构模型，比如基岩和新生界地层，进行耦合显示。对于一个研究区的结构模型，可能有成千上万个地质体构成，同时每个地质体又有数以万或者十万记的三角形构成。这些数据量往往还随着建模的精度和显示效果成倍增加，尤其是地质体的三角形个数，随着显示效果追求光滑过度，每次进行模型光滑(比如经典Butterfly算法)其三角形个数增加4倍。这对于整个研究区结构模型的可视化与空间分析带来巨大的实时高效处理的负担。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的三维地质结构模型多体索引构建方法，以及对所构建的三维地质结构模型进行有效数据组织和管理的方法。

基于本发明的一个方面，本发明实施例提供了一种三维地质结构模型多体索引构建方法，所述三维地质结构模型由多个地质体构成，其中每个地质体称为地质单体，由不规则三角网TIN构成，所述方法包括：

步骤A、使用横向切分R树索引生成多地质体R树索引，其中，所述多地质体R树索引能够用于获取所述三维地质结构模型中某一位置或查询区域内的地质体；

步骤B、根据如下步骤为每个地质单体构建多分辨率层次细节LOD模型其中，所述单体LOD模型包括主干TIN，简化序列和八叉树索引：使用渐进格网的边折叠简化方法对所述地质单体的TIN面进行逐层简化处理，每一次边折叠简化操作形成一个简化序列；简化后的地质单体由主干TIN网格和简化序列构成，其中，所述主干TIN网格是所述地质单体简化后的最简网格；使用所述八叉树索引对生成的所述简化序列进行索引，定位需要的简化序列；

步骤C、由所述多地质体R树索引和多个所述单体LOD模型结合构建三维地质结构模型的多体索引模型。

可选地，所述多个地质体无缝拼合在一起形成所述三维地质结构模型，并且每个地质单体由不规则三角网封闭成一个完整的几何面，相邻地质单体之间存在几何面重叠现象。

可选地，上述方法还包括：

所述多地质体R树索引利用所有索引信息驻留内存的静态R树索引。

可选地，上述方法还包括：

采用内存池和对象编序方式，对所述静态R树索引的内存碎片进行优化处理，以及加强外存持久化。

可选地，上述方法还包括：

利用定量评价指标对所述静态R树索引的效果进行评价；

根据评价结果选择使用X、Y、Z中的一个方向作为横向切分的主方向。

可选地，在所述步骤B中，采用可控序列的边折叠条件作为构建地质单体格网简化的边折叠条件，通过这个条件构建的简化序列选择其中任意部分有序简化序列的进行顶点分裂，能够从主干TIN复原原始精细网格。

可选地，在所述步骤B中，所述渐进格网为多层渐进网格，且所述多层渐进网格根据如下步骤生成：

根据多分辨率模型的层数，依据所述任意部分序列的简化条件以及根据不同的简化控制误差δi，逐层简化生成。

可选地，所述多层渐进网格根据如下步骤生成：

设置最大简化层次，其中，所述最大简化层次由最大分辨率MaxDepth确定；

判断当前处理的层次的分辨率是否小于所述最大分辨率；

若是，则对简化格网做进一步的简化处理；

若否，则停止处理，形成所述多层渐进网格。

可选地，所述多层渐进网格间通过简化序列联系，利用所述简化序列简化恢复上一层网格。

基于本发明的另一个方面，本发明实施例还提供了一种对上述任一项所构建的三维地质结构模型进行有效数据组织和管理的方法，利用所构建的三维地质结构模型对大规模海量三维地质结构模型数据的文件或者数据库存储管理，所述方法包括：

根据精度需要和视点位置，在时间阈值内从所述文件或者数据库存储管理的数据中获取不同精度的地质模型数据；

利用获取的地质模型数据进行地质分析和绘制。