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真三維地質模型構建的球體測地線八叉樹網格方法

王金鑫; 趙光成; 祿豐年; 張古彬; 曾濤; 喬天榮 鄭州大學水利與環境學院; 鄭州450001; 河南省地質礦產勘查開發局; 鄭州450012; 河南省地質調查院; 鄭州450001
  • 地球剖分網格
  • 球體測地線八叉樹網格
  • 真三維
  • 地質體
  • 鄭州航空港經濟區

摘要:三維地質空間表達可以準確揭示地質現象與過程的空間結構與分布規律。傳統三維地質建模方法廣泛存在著面向局部小區域、基于投影數據、表面靜態建模、難以進行3D空間查詢與分析、不利于時空大數據的組織與管理等缺陷。地球剖分網格以其全球全方位視角、循環遞歸剖分機制和有機靈活的編解碼策略為解決上述問題、構建新一代數字地球平臺提供了新的技術方案。本文以鄭州航空港經濟區為例,利用實測地質數據,基于球體測地線八叉樹剖分瓦塊(SGOG網格),建立區域真三維地質模型框架,并進行空間分析。在對原始數據進行預處理的基礎上,將SGOG特定剖分層次的瓦塊節點與地質體外包絡體特征點數據進行匹配,構建真三維地質框架;通過漏洞修補和著色渲染,建立多尺度多地層三維地質體模型;在此基礎上,進行真三維地質空間分析,包括地質體真三維剖面、數字鉆孔以及幾何特征參數計算。實驗結果表明:本文的建模方法,不但結構簡單,操作方便,適用于復雜不規則的地質體,而且可以利用SGOG瓦塊的多尺度特性,靈活實現精度與尺度的自適應表達,方便進行多角度真三維空間分析。地球剖分網格是數字地球發展的必然趨勢。

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地球信息科學學報

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