面向三维地质建模的三维GIS软件中曲面表达与拓扑关系

摘　要：

摘　要：相对于CAD以及正统的三维GIS来说，地质三维建模有很大的不同。需克服很多技术困难。本文面向地质勘探，采用光顺拼接的高次三角曲面拟合技术，对地下真三维GIS软件开发中的曲面表达与三维拓扑关系进行了分析，给出了自研软件“地质工程师三维助手”的曲面惊喜表达实现方法，指出了在地质建模中，精细表达的重要意义，并给出了适应精细表达的思路。同时，对地下三维建模的拓扑关系与GAGD的拓扑关系进行了比较，提出了曲面表达的三种方式中，那种观点最受欢迎。另外，重新审视了三维拓扑关系中地理信息空间边界、余边界概念的影响。

关键词：

关键词：真三维　等高线方式　曲面精细表达　三维拓扑关系

1　曲面表达的内涵

2　三维助手曲面精细表达方法

根据需要，“三维助手”的地质曲面可以在绘制时以销售那叫平面片绘制，以精细绘制光顺的高次曲面；也可以以基本小三角平面片构成，快速粗略绘制基本曲面。等高线主要分为精细高次曲面和基本粗略等高线。而采用光顺拼接的高次三角曲面面片拼接技术后，所生成等高线的光滑程度曲面表达精度与效果得到了提高。在将来，为了实现平面、剖面、是哪位曲面的联动修改，通过在剖面图上拖动曲面和剖面交线的型值点，，或者拖动等高线上的型值点，用户可以在平面图上来修改曲面形态，这就是“三维助手”将开发剖联动的曲面三维编辑功能。

3　自适应高次曲面表达插值的途径

曲面改进的精细曲面插值。为了避免在相对平滑区域或者采样密集区域进行高次插值，在本来采样点就很密集或者曲面变化不大的平坦区域中，即：不需要精细插值的部位，采用原始的基本三角网。和常规插值或细分方法相比，这样的方法达到了对原始曲面平滑加密的目的，增加了计算的速度，减少了数据量。

4　曲面等高线方式的特点

形式，即便是为了让工程技术人员通过计算机的三维可视化方法，看到了曲面的起伏变化，曲面形态也还是“隐式的”，如三维矩形格网等。在基于等高线的曲面表达方式中，通过等高线的水平位置变化，曲面形态的变化而表现，从而曲面形态是“显式的”，并且通过“拖拉”等高线的方式，可以直接修改曲面形态，但是这个曲面形态修改却无从下手。在界面上等高线的曲面表达形式呈现的是一条条连续的曲线，但是本质上，修改等高线是“拖动”一些列控制等高线形状的离散型值点的水平位置。由于受三角剖分的限制，相邻等高线上的型值点可将等高线转化为三角网，但是这个三角网的数据精细程度高于原始采样点构成的三角网，已经不同于原始采样点构成的三角网，数据量也增加了不少。

5　3D GIS拓扑关系的内涵

个曲面，那么这个曲面的余边界就是这个体。

）。

   拓扑对象

边界

余边界

名称

维度

名称

维度

名称

维度

结点

0

空

-1

边

1

边

1

始、终结点

0

面

2

面

2

边

1

体

3

体

3

面

2

空

4（如有）

6　总结

本文编号：14734