基于3D-GIS的盆地建模与模拟分析.ppt

基于3D-GIS的盆地建模与模拟分析软件 系 统 结 构 * * 概述 三维盆地模拟系统是以三维地震资料和综合地质研究成果为基础，采用 专家系统技术与三维有限元数值模拟方法，再现三维状态下盆地成形的历史过 程。而实现这一技术目标的基础是建立真三维的空间信息系统。 体现多维互动的数字盆地思想: 可从一维(井眼)、二维(剖面和切片)、三维(三维地质模型)角度对地质体 进行静态研究，并利用静态研究的成果，从四维(盆地在三维空间中的演化) 角度进行动态分析。 各个模块间数据共享，模块内及模块间功能互动。并利用可视化技术对 盆地数字信息进行视觉表现，提高对难以想象的复杂地质条件的理解和判别， 为勘察、试验以及静态、动态研究工作提供验证和解释。 简单数组 动态数组 双向链表 双向队列 树（二叉树、四叉树、八叉树） 集合 数据对 ……… 底层平台－基本数据结构 底层平台－基本数据结构 动态数组 底层平台－基本数据结构 双向链表 类名：SoList 数据对 类名：SoPair 集合 类名：SoSet 双向队列 类名：SoQueue 底层平台－基本数据结构 树 底层平台－基本矢量系统 二维矢量 定义 比较 长度与方向 共轭 和与差 数积 点积与面积 复数积与复数商 二维矢量与复数关系 矢量方程 平面线段的表示 点到线段的距离 点对线段的局部坐标 平面线段相交 平面斜坐标系 面积坐标与双线性坐标 ………… 底层平台－基本矢量系统 三维矢量 定义 长度 方向 和与差 数积 点积 叉积 混合积 矢量方程 线段和平面的表示 点到线段的距离 点到三角形的距离 斜坐标系 局部坐标架 面积坐标 线段与三角形相交 ………… 底层平台－通用图形算法库 矢量数组 与多边形相关(点在多边形内外、多边形面积等等) 二维距离(点到线形、点到多边形、线形对象之间等) 三维距离(点到线形、点到平面、点到曲线、线形对象之间等) 二维相交(线形对象之间、线形与折线、曲线与曲线等) 三维相交(线形与平面、平面与平面、曲面与曲面等) 散乱点拟合平面 散乱点拟合曲面(多项式曲面) NURBS曲线 NURBS曲面 径向基函数面 等值线 高精度累加器 ………. 底层平台－三维建模库 面建模器－格网 底层平台－三维建模库 面建模器－（约束）三角网 约束三角网： 不仅考虑所生成三角网的形态最优， 并且还要求一些特征线段只能作为三 角形的边而不得穿越三角形（如断层 线、山脊线、海岸线等）。 底层平台－三维建模库 面建模器－规则四边形网 一种结构化的网格(网格系统中节点排列有序、每个节点与邻点的关系固定不变)。 把一个参考网格通过一个映射方程从参数域映射到实际的物理区域上。物理区域上的结点与结点之间保持与参考网格上对应的结点与结点之间相同的拓扑连接。 可以用于断层模型中建立断面网格模型。 底层平台－三维建模库 体建模器－规则实体网格 略 底层平台－三维建模库 体建模器－(约束)四面体网格类 四面体类：SoTEN 约束四面体类：SoCTEN 约束四面体－ 不仅得到区域四面体剖分，还要求网格通过区域内指定的一些点、 线段和平面片 底层平台－三维建模库 面、体一体化建模器－角点网格 特点： 可以处理各种复杂断层条件 可以考虑地层的各种叠置型式 可以实现网格的加密与抽稀功能 底层平台－数值算法库 向量类（SoVector） 矩阵类（SoMatrix） 实矩阵类（SoFullMatrix） 稀疏矩阵类（SoSparseMatrix） 数值积分类（SoItegral） 线性方程组求解器类（SoEquSolver） 非线性方程组求解器类（SoNQquSolver） 差分计算类 插值与拟合类 ………. *