[发明专利]一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法

权利要求书

1.一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)加载地层图层、DEM和产状点数据；

(2)由外往内读取一个面状地层要素s_i，计算地层外侧边界中各点的产状；

(3)根据地层的产状信息与用户指定建模底面的海拔高度H，构建地层外侧面；

(4)循环执行步骤(2)至(3)，直至完成所有地层的外侧面生成；

(5)针对一地层要素s_i，基于该地层内、外侧面的顶边以及DEM采样点，生成该地层顶面模型TFace；

(6)针对一地层要素s_i，基于该地层内、外侧面的底边，生成该地层底面模型BFace；

(7)缝合地层的顶面、内外侧面和底面，得到当前地层的地质体模型；

(8)循环执行步骤(5)至(7)，得到各地层的三维模型，存入模型集合，绑定材质，即可生成穹窿构造的三维模型。

2.如权利要求1所述的基于地质图的穹窿构造三维建模方法，其特征在于，步骤(1)中，加载地层图层、DEM和产状点数据具体包括如下步骤：

(1-1)读取地层图层，将地层要素保存到集合S＝{s_i|i＝1，2，...，SN}中，其中i代表地层编号，SN代表地层数量；

(1-2)读取DEM数据，提取像元中心点，获取该点处像元值作为高程值，并存入采样点集合IP＝{ip_k|k＝1，2，...，IN}，其中k代表采样点编号，IN代表采样点数量；

(1-3)读取产状点数据，存入产状点集合KP＝{kp_l|l＝1，2，...，c}，其中l代表产状点编号，c代表产状点数量。

3.如权利要求1所述的基于地质图的穹窿构造三维建模方法，其特征在于，步骤(2)中，由外往内读取一个面状地层要素s_i，计算地层外侧边界中各点的产状具体包括如下步骤：

(2-1)读取一个地层要素s_i，依次获取其外侧边界的所有边界点，从DEM提取每一点所对应像元的高程值，存入三维点集OP＝{op_j(x_j，y_j，z_j)|j＝1，2，...，n}，其中j代表边界点序号，x_j，y_j，z_j分别为该边界点的横、纵坐标和高程值，n代表边界点个数；

(2-2)基于当前地层的产状点个数c和标注位置，将每个产状点的倾角信息赋予距其最近的边界点；

(2-3)以具有倾角值的边界点作为分组的端点，将点集OP分为c个分组；

(2-4)根据每个分组中两边界端点处的倾角，线性插值计算分组内任一点的倾角；

(2-5)计算点集OP中任一边界点op_j处的倾向；

(2-6)循环步骤(2-5)，计算出所有边界点处的地层倾向信息，存储到产状集合AT＝{α_j(ρ，θ)|j＝1，2，...，n}，其中为ρ地层倾向，θ为地层倾角，j代表产状序号。

4.如权利要求3所述的基于地质图的穹窿构造三维建模方法，其特征在于，步骤(2-5)中，计算点集OP中任一边界点op_j处的倾向具体包括如下步骤：

(2-5-1)将边界点op_j与其相邻两个边界点的坐标代入公式(1)，得到局部岩层层面方程的系数A、B和C，其中{A，B，C}即为三个边界点所确定三角面的法线，D为任意常数；

Ax+By+Cz+D＝0 (2)

(2-5-2)根据系数A、B，确定岩层倾向线方程，其中M为任意实数；

Bx+Ay+M＝0 (3)

(2-5-3)由公式(4)、(5)分别计算、修正倾向ρ，