沉积地层系统三维实体模型构建方法

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (11): 3243-3250.

沉积地层系统三维实体模型构建方法

朱良峰^{1, 2, 3}，孙建中²，张成娟¹

1. 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室，上海 200062；2. 中国科学院上海高等研究院，上海 201203； 3. 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200062

收稿日期:2011-07-20 出版日期:2012-11-12 发布日期:2012-11-14
作者简介:朱良峰，男，1978年生，博士，副教授，主要从事三维GIS与地学空间信息建模方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金(No. 40902093)；国家科技专项(No. SinoProbe-08)；上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室开放基金 (No. SHUES2011A06)。

Construction method of three-dimensional solid models for sedimentary stratigraphic systems

ZHU Liang-feng^{1, 2, 3}，SUN Jian-zhong²，ZHANG Cheng-juan¹

1. Key Laboratory of GIS of Ministry of Education, East China Normal University, Shanghai 200062, China; 2. Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China; 3. Shanghai Key Laboratory for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, Shanghai 200062, China

Received:2011-07-20 Online:2012-11-12 Published:2012-11-14

摘要/Abstract

摘要： 全面系统地研究了沉积地层系统三维实体构模的原理、方法及实施过程。针对沉积地层系统的几何结构特征，提出了一种基于钻孔数据的三维实体模型生成方法“钻孔-层面-实体法”。该方法首先使用二分拓扑结构将钻孔数据离散化为一系列散点，基于这些散点插值拟合出各个地层顶、底界面的初始高程，自动推算出缺失地层的地质成因；然后按照不同的地质成因，自动对缺失地层及其控制界面进行交切处理、高程调整与一致性处理；最后生成用三维块体或三棱柱体元充填的三维实体模型。通过上海城建工程中的一个应用实例验证了“钻孔-层面-实体法”的有效性。

关键词: 实体建模, 三维可视化, 沉积地层系统, 钻孔, 地层

Abstract: A general principle, a practical method and a modeling process of three-dimensional solid models for sedimentary stratigraphic systems are discussed. Based on the structural characteristics of the sedimentary stratigraphic system, a new approach for generating 3D solid models from borehole data, termed the “boreholes-surfaces-solids method”, is presented and described. At first, a topologic dimidiate data structure is used to discretize borehole data into a series of scattered points. And then, the initial elevations of the top and bottom surfaces for each stratum are interpolated to automatically deduce the genesis of the missing strata. According to different geological geneses, surfaces intersecting, elevations adjusting and consistency processing are performed automatically on the missing strata’s surfaces and their control surfaces. Finally, the solid model filled with 3D blocks or triangular prism meshes is built. A concrete example of using the “boreholes-surfaces-solids” method to Shanghai’s construction projects is presented; and it is shown that this method is effective.

Key words: solid modeling, three-dimensional visualization, sedimentary stratigraphic system, borehole, stratum

中图分类号:

P 642

朱良峰，孙建中，张成娟 . 沉积地层系统三维实体模型构建方法[J]. , 2012, 33(11): 3243-3250.

ZHU Liang-feng ，SUN Jian-zhong ，ZHANG Cheng-juan . Construction method of three-dimensional solid models for sedimentary stratigraphic systems[J]. , 2012, 33(11): 3243-3250.

参考文献

相关文章 15

[1]	汪进超, 王川婴, 唐新建, 韩增强, 王益腾, 胡胜. 基于多频钻孔声呐的溶洞探测方法研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 353-361.
[2]	尹光志, 鲁俊, 张东明, 李铭辉, 邓博知, 刘超, . 真三轴应力条件下钻孔围岩塑性区及增透半径研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 1-10.
[3]	杜子纯, 刘镇, 明伟华, 王向东, 周翠英, . 城市级三维地质建模的统一地层序列方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 259-266.
[4]	秦伟, 戴国亮, 马李志, 裴铭海, 王磊, 朱光耀, 高博, . 珊瑚礁地层中PHC桩原位静载试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 381-389.
[5]	王川婴, 王益腾, 韩增强, 汪进超, 邹先坚, 胡胜, . 基于钻孔形态分析的地应力测量方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 549-556.
[6]	汪进超, 陶东新, 黄燕庆, 王川婴, 韩增强, 胡胜, . 基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 557-564.
[7]	严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602.
[8]	李立, 余翠, 孙涛, 韩增强, 唐新建, . 基于颜色特征的数字钻孔图像溶隙结构识别方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3274-3281.
[9]	方金城, 孔纲强, 陈斌, 车平, 彭怀风, 吕志祥, . 混凝土水化作用对群桩热力学特性影响现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2997-3003.
[10]	张天军, 庞明坤, 蒋兴科, 彭文清, 纪翔, . 负压对抽采钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2517-2524.
[11]	吴爽爽, 胡新丽, 龚辉, 周昌, 徐楚, 王强, 应春业, . 3种模式下钻孔灌注桩桩-土剪切特性现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2838-2846.
[12]	莫振泽, 王梦恕, 李海波, 钱勇进, 罗跟东, 王辉, . 粉砂地层中浓泥土压盾构泥膜效应引起的孔压变化规律试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2257-2263.
[13]	汪大海, 贺少辉, 刘夏冰, 张嘉文, 姚文博. 地层渐进成拱对浅埋隧道上覆土压力影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2311-2322.
[14]	于正, 杨龙才, 张勇, 赵伟, . 考虑地层变异特征一致性的围岩变形不确定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1947-1956.
[15]	黄生根, 沈佳虹, 李萌, . 钻孔灌注桩压浆后承载性能的可靠度分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1977-1982.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed