一种三维结构建模中的地层厚度控制算法-JournalofNortheastern.PDF

第３８卷第５期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Ｖｏｌ.３８ꎬＮｏ.５ ２０１７年 ５ 月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ) Ｍａｙ ２０ １７ 　 ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－３０２６.２０１７.０５.０２５ 一种三维结构建模中的地层厚度控制算法 曹　 凯ꎬ潘　 懋ꎬ孙　 鹏 (北京大学 地球与空间科学学院ꎬ北京　 １００８７１) 摘　 　 　 要: 在三维结构建模中ꎬ构建地层面时常常因不符合真实地质情况的插值点出现而产生不合理的层 面厚度.针对这一问题ꎬ提出一种厚度控制算法.首先对不规则三角网建立空间索引和ＯＢＢ碰撞模型ꎬ在此基 础上进行相交测试找出不合理厚度位置ꎬ然后采用拓扑学中几何图形剖分的思想ꎬ在０维和１维上进行厚度 调整.该方法已在石油、矿山领域成功运用ꎬ应用结果表明本文算法求解速度快、运行稳定、结果可靠ꎬ能自动 有效地控制层面厚度ꎬ避免了大量人工交互的厚度调整操作. 关　 键　 词: 地层厚度控制ꎻ三维地质建模ꎻ三维结构建模ꎻ不规则三角网ꎻ碰撞检测ꎻ空间索引 中图分类号: ＴＰ ３９１　 　 　 文献标志码: Ａ　 　 　 文章编号: １００５－３０２６(２０１７)０５－０７３０－０６ Ａ Ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ３Ｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ＣＡＯＫａｉꎬＰＡＮ ＭａｏꎬＳＵＮ Ｐｅｎｇ (Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅａｒｔｈ ａｎｄ Ｓｐａｃｅ ＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＰｅｋｉｎｇ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ １００８７１ꎬＣｈｉｎａ. Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ:ＣＡＯ ＫａｉꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｃａｏｋａｉ０８３１＠１６３.ｃｏｍ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ３Ｄ ｓｔｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｉｎｇꎬｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｓｕｒｆａｃｅꎬｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆｔｅｎ ａｒｉｓｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ｔｈａｔ ｉｓ ｎｏｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ. Ｔｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍꎬ ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ. Ｆｉｒｓｔｌｙꎬａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｐａｔｉａｌｉｎｄｅｘ ａｎｄ ＯＢＢ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｆｏｒ ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ. Ｓｅｃｏｎｄｌｙꎬ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌꎬ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｓｆｏｕｎｄ ｏｕｔ ｂｙ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ. Ｔｈｉｒｄｌｙꎬｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｏｕｇｈｔ ｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ ｉｎ ｔｏｐｏｌｏｇｙꎬｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｚｅｒｏ ａｎｄ ｏｎｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ. Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｐｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄｍｉｎｅｆｉｅｌｄ. Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｆａｓｔꎬｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ. Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｙｅｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙꎬａｖｏｉｄｉｎｇ ｍａｓｓｉｖｅ ｍａｎｕａｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ３Ｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａ