摘 要：當前，我國的地質構造研究不斷深入，地質構造三維可視化技術在這一過程中也得到了非常好的發展。這一技術主要有數學建模以及可視化這兩個層面，建立地質構造三維可視化模型的主要方式有三維規則網格法，TIN表面法、四面體法和綜合法以下筆者結合自己的實際經驗對地質構造三維可視化模型進行簡要的分析和研究。

關鍵詞：地質構造；三維地質模型；可視化
1、引言
地質構造具有非常強的復雜性，在這樣的情況下，我們需要采取更加先進的技術去研究地質構造，在實際的工作中，地質構造三維可視化模型就是非常重要的一種方式，而不同的三維模型在自身的特征和優勢上也有著不同的表現，針對這樣的狀況，我們一定要找到合理的建模方式。
2、建立地質構造三維可視化模型
2.1三維規則網格法
三維規則網格法通常就是將研究空間劃分成若干個規則的網格，之后再應用相應的網格對地質加以描述，這種方法是二維網格法的一種延展，針對被規則劃分的一些空間，我們可以建立一個相對比較容易的算法，三維網格算法當中一個非常重要的特點就是其操作計算的方法都十分的簡單，但是其也需要完成非常多的數據收集和計算工作。
2.2TIN表面法
TIN法是一種采用不規則的三角形面片來建立的對峙模型的方式，通常我們使用的是Delaunay三角剖分的方法。TIN表面法最大的特征是將隨機分布的控制點按照某種比較合理的形式充分的聯系在一起，從而建立一個分布形態上較為合理，功能性也比較完善的三角網絡。這種方法是表面描述方法當中非常重要的一種。其計算量非常小，主要是借助添加控制點來對地質體表面的空間形態進行適當的調整和改善，這樣就可以使其更加接近真實的狀態。此外還可以借助減少控制點的方式來減少局部的工作量來使得整體的空間形態不受影響。三角剖分方法通常是建立在二維空間當中的，三角剖分只是在X和Y空間靠站，雖然三維空間是X、Y、Z空間，但是只有在形成三角結構的時候才能使用Z坐標。所以這種方法無法對復雜的地質體進行描述，因此在應用廣度上還存在著一定的不足。
2.3四面體法
四面體發通常是2.5維TIN表面法向三維空間的一種非常重要的延伸，在三維空間當中，三個點就可以構成一個三角形的平面，而若干個三角形的平面就能夠構成地質體的表面。相同的道理，四個點可以構成一個四面體，若干個四面體就會形成地質體實體。四面體法屬于多面體方法中重要的一種，，四面體是體元素當中最小的一個單元，這種方法的數據結構主要是用來對空間之內四面體形態和其相互之間的關系進行更加清晰和準確的描述。所以，四面體法一方面能夠對地質表面的形態進行有效的描述，同時還可以對地質體內部的結構進行清晰的描述。四面體法一般能夠建立復雜的地質構造三維模型，但是這種技術本身具有一定的復雜性。
2.4綜合方法
綜合方法通常就是指使用兩種或者是兩種以上的方法對地質體進行描述，在構件地質構造三維模型的時候，我們可以采用三維規則網格法和TIN表面法充分結合的方式，其主要的步驟就是首先建立一個三維規則網格，之后構建地質體的TIN表面，將TIN表面轉換到三維網格之中。也就是說將TIN表面和三維規則網格之間建立一個聯系，顯示地質體表面依然采用三維規則網格，這種方法要比只用TIN表面方法要簡單很多。
3、斷層處理
3.1局部法
局部法將斷層兩側的標志面分別加以處理。以斷層一側為例，先作出特定構造標志面的TIN表面，由于標志面的邊緣控制點并非恰好落在斷層面上，須將標志面的TIN表面向外拓展，使其與斷層面的TIN面相交，二者的交線即為該標志面TIN表面的初始邊緣線。對另斷層另一側對應標志面作同樣處理，然后根據斷層的位移數據對兩側標志面的TIN面初始邊緣進行調整，獲得各自的最終邊緣線。
3.2整體法
整體法是指統一處理斷層兩側的對應標志面。首先將斷層兩側的標志面看作連續的整體作出TIN面，計算出該TIN面與斷層面的交線，這個交線為斷層兩側標志面TIN面的共同邊緣線。以此交線為基礎，根據斷層的位移對兩側對應標志面的TIN面邊緣線進行調整，獲得各自的邊緣線。
3.3多條斷層的處理
視多條斷層之間有無切錯關系分為兩種情況：其一是斷層之間不存在切錯關系，可以采用局部法或整體法逐條斷層分別處理；另一種是斷層之間存在著切割關系，這就不能簡單地按單條斷層的方法處理。斷層之間的切錯關系存在時間遞進序列，實質上是一個優先級的問題，晚期形成的斷層切錯先期形成的斷層，其優先級就高。按多條斷層的切錯關系排出相應的優先級，而將標志面的優先級定為最低。這樣一來，便可按單條斷層切錯標志面的方法逐級處理：先作出最高級斷層的TIN面，再作出次級被切錯斷層的整個TIN面，然后計算并調整出最高級斷層兩側被切錯斷層TIN面的邊緣線；被切錯的斷層可能不止一個，按此方法循環處理，直至作出各個斷層兩側標志面TIN面的邊緣線。
4、地質構造三維模型的可視性
可視化效果是三維地學數據模型設計中的重要因素，而在二維地學模型中，可視化只是一個附加因素，本文提出地質構造的三維可視化模型亦強調其可視性?？梢暬刭|模型可以提供多種表現方式，對于地質構造分析研究而言，主要有五種：
1）三維景觀方式。允許從不同角度、不同方位和不同距離觀察地質構造三維模型的表面，通常加入光照模型、表面紋理等三維效果，以增強真實感。這種方式始終只是能看到模型的表面。
2）掀蓋層三維景觀方式。在三維景觀方式的基礎上，想象掀開上覆的蓋層看到下伏地質（構造）界面，其實質是第一種方式的一種變形。
3）透視三維景觀方式。假象穿透地質體的一些部分，看到內部的地質界面，這也可以看做是掀蓋層三維景觀方式的一種變形。
4）切面方式。假象切開地質模型，看到地質模型內部的水平或垂直切面上的地質構造形態。由于在二維切面上能方便地進行量算、修改等操作，還可以采用平行切制一系列切片的方式來形象地反映地質模型的內部結構，因而它是用二維方式來表達三維模型內部結構的一種理想方式，地質工作中常用的剖面圖就是這種方式的原形。在三維模型的支持下，用切面方式能產生很好的二維與三維聯動效果，即在二維剖面上的修改將影響到三維模型的形態。
5）投影等值線方式。將地質界面（構造標志面）的等高線或界面交線垂直地投影到水平面上形成等值線圖，地震勘探層位構造圖、礦床標高或厚度等值線圖等就是投影方式的原形。地質、采礦工程師根據地質界面的等高線圖對地質界面的空間形態有著非常好的把握能力，因此，該方法是傳統的用二維方式表達三維模型的重要方式之一。
5、結語
地質構造的研究在我國地質勘探工作中一直是非常重要的一個組成部分，在研究的過程中技術水平也在不斷的提高，在這樣的情況下，我們就需要使用更加先進的技術對其加以研究。地質構造三維可視化模型就能滿足這一要求，因此也逐漸受到了人們的關注和重視。
參考文獻：
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