[发明专利]一种基岩断层面三维模型的自动构建方法

权利要求书

1.一种基岩断层面三维模型的自动构建方法，其特征在于该方法包括：

(1)分别读取基岩断层线矢量数据和基岩面DEM到断层线集合F和基岩面DEM像元集合RE中；

(2)从断层线集合F中读取任一断层线，并基于基岩面DEM像元集合RE，提取基岩面断层剖面线；具体包括：

(2-1)从集合F中获取任一断层线f_i，并取出断层线f_i中所有折线段，获取每个折线段的两个端点，存入集合FE＝{(fe_k,1,fe_k,2)|k＝1,2,…,FPN}，fe_k,1,fe_k,2表示第k个折线段的两个端点，FPN为折线段数量；

(2-2)创建一个空的三维点列FP；

(2-3)基于基岩面像元集合RE，根据下列公式插值计算fe_k,1,fe_k,2的中间点坐标fp_k(x_k,y_k,z_k)，并将fp_k存入点列FP：

其中，k＝1,2,…,FPN，(x_k,1,y_k,1)为fe_k,1的坐标，(x_k,2,y_k,2)为fe_k,2的坐标，d为fe_k,1,fe_k,2间的距离，p_k、q_k分别为点fp_k对应的基岩面DEM像元的行号、列号，为fp_k对应的基岩面DEM像元值，(X,Y)为基岩面DEM的原点坐标，C为基岩面DEM的像元大小，为向下取整符号；

(2-4)插值完成后的三维点列FP＝{fp_k|k＝1,2,…,FPN}即为基岩面断层剖面线；

(3)以基岩面断层剖面线为断层面上边界，基于断层产状信息推演断层面下边界，并基于断层面上边界和下边界构建基岩断层面三维模型；具体包括：

(3-1)基于获取的断层线f_i，根据下面公式计算断层面推演方向的单位向量

其中，dir_i为f_i的倾向，dip_i为f_i的倾角；

(3-2)将基岩面断层剖面线作为断层面上边界，根据下式计算得到断层面下边界FL＝{fl_k|k＝1，2，…，FPN}；

其中，D为预设断层面推演深度；

(3-3)基于断层面上边界和断层面下边界，构建基岩断层面三维模型S_i，具体包括：

(3-3-1)依次按照fp_k、fl_k、fp_k+1的顶点顺序，构建基岩断层面三维模型S_i的正三角面片集合STL＝{stl_k(fp_k，fl_k，fp_k+1)|k＝1，…，FPN-1}，其中，stl_k(fp_k，fl_k，fp_k+1)表示由点fp_k，fl_k，fp_k+1形成的三角面，fp_k、fp_k+1表示断层面上边界中第k和第k+1个点，fl_k表示断层面下边界中第k个点；

(3-3-2)依次按照fl_k+1，fl_k，fp_k+1的顶点顺序，构建基岩断层面三维模型S_i的倒三角面片集合STR＝{str_k(fl_k+1，fl_k，fp_k+1)|k＝1，…，FPN-1}，其中，str_k(fl_k+1，fl_k，fp_k+1)表示由点fl_k+1，fl_k，fp_k+1形成的三角面；

(3-3-3)将正三角面片集合STL和倒三角面片集合STR进行整合，得到基岩断层面三维模型S_i；

(4)根据预设颜色创建材质，完成与基岩断层面三维模型的绑定；

(5)循环执行步骤(2)至(4)，完成基岩面DEM中所有基岩断层面三维模型的构建。