基于平面地质图的地质知识规则构建与三维建模

发布时间：2017-03-27 06:09

  本文关键词：基于平面地质图的地质知识规则构建与三维建模，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维地质建模能够直观地表达地质体的几何形态和属性信息,为地下空间和地质资源的合理开发利用提供参考依据,已成为地学研究的热点之一。然而,用于建模的钻孔、剖面和物探资料等传统数据源存在不易获取,数量有限,分布不均等问题,给三维地质建模领域的研究带来了一定障碍。 平面地质图是区域地质研究的重要成果,其中融合了丰富的地质专家知识,能够反映一个地区整体的地貌地质特征,并且有着成本低廉,易于获取等优点。因此,将平面地质图作为数据源可在一定程度上缓解传统建模数据源带来的问题。为了给予地质研究工作和地下工程决策辅助依据,促进三维地质建模理论的发展,本文以平面地质图为主要数据源,利用地质知识规则集挖掘平面地质图中的隐含信息,构建特征曲面,表达地层与地质构造的空间延展和拓扑关系,建立区域浅层三维地质表面模型。取得的成果和结论如下： (1)总结了反映褶皱与断层构造特征的几何要素以及形态上的分类,分析了褶皱与断层在平面地质图上的表现形式。在此基础上,用UML图对褶皱与断层的几何要素和分类进行形式化表达。 (2)构建地质知识规则集来对平面地质图中的信息进行挖掘。其中包含四个规则集,分别从地质年代、地层关系、地层产状、构造形态四个方面加以研究。规则集通过对平面地质图中已知的直接信息进行推理判断,获取隐含在地质图中的间接信息,为地质建模提供数据支持。 (3)提出一种以平面地质图为主要数据源,结合地质知识规则集获取的信息,利用基于轮廓线的表面模型表达地质特征曲面,建立区域浅层三维地质表面模型的方法,从宏观角度再现区域的地质构造情况。研究了特征曲面相交、相离的处理机制,保证了建模过程中的拓扑一致性。 (4)选取典型实验区,利用本文提出的方法建立三维地质模型。实验方案表明,通过地质知识规则集的支持与约束,可以实现地层界面与断层面的构建,能够反映出研究区域浅层褶皱与断层的三维空间特征,验证了该建模方法的可行性。
【关键词】：平面地质图 三维地质建模 知识规则 地质构造
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P285.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 绪论13-24
• 1.1 研究背景与研究意义13-14
• 1.2 国内外研究现状分析14-19
• 1.2.1 三维地质建模数据源14-16
• 1.2.2 三维空间数据模型16-18
• 1.2.3 知识规则18-19
• 1.2.4 研究现状小结19
• 1.3 研究目标与研究内容19-20
• 1.3.1 研究目标19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 1.4 研究方法与技术路线20-22
• 1.4.1 研究方法20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 1.5 论文组织结构22-24
• 第2章 地质构造特征分析与形式化表达24-33
• 2.1 地质学相关概念24-26
• 2.1.1 地质年代24
• 2.1.2 沉积岩信息24-25
• 2.1.3 岩浆岩信息25
• 2.1.4 地质构造25
• 2.1.5 地质图25-26
• 2.2 褶皱与断层特征分析与形式化表达26-31
• 2.2.1 褶皱构造特征分析26-30
• 2.2.2 断层构造特征分析30-31
• 2.3 本章小结31-33
• 第3章 地质知识规则集构建33-54
• 3.1 知识的获取与表达简述33
• 3.2 地质知识规则整理与表达33-51
• 3.2.1 地质年代规则集36-38
• 3.2.2 地层关系规则集38-43
• 3.2.3 地质产状规则集43-48
• 3.2.4 构造形态规则集48-51
• 3.3 规则推理51-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第4章 基于规则集的三维地质建模方法54-65
• 4.1 概述54
• 4.2 平面地质图数据组织54-55
• 4.3 建模流程55-64
• 4.3.1 地质图数据预处理55-56
• 4.3.2 模型空间范围确定56
• 4.3.3 地质界线离散56-58
• 4.3.4 地表曲面重建58-59
• 4.3.5 特征曲面优先级确定59
• 4.3.6 特征曲面表面模型构建59-61
• 4.3.7 特征曲面切割与缝合处理61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 应用实例分析65-76
• 5.1 实验区地质概况65-66
• 5.2 数据预处理66-67
• 5.3 利用地质知识规则集获取信息67-69
• 5.4 三维地质模型构建69-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第6章 结论与展望76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-83
• 致谢83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：269970