地质构造等值线的插值和绘制方法研究

摘要

等值线图是在石油勘探开发、采矿、地质、地球物理、地球化学和气象等工程和技术领域内应用极广的一种图形，是众多领域成果表示的重要图件之一，它是一种形和数的统一。但是，在实际工作中，进行数据处理和制图时，半手工绘制带断层的等值线图的现象还普遍存在。所以，计算机自动绘制各类油田开发图幅是数学地质长期以来的重要研究内容。 本文研究了等值线构造的实现原理和相应的插值、追踪、插入断层和闭合区域的填充等算法，使用目前流行的面向对象程序设计技术，在Microsoft Visual Studio2003平台下使用C++语言实现了带断层的地质等值线图的自动绘制。阐述了地质等值线图的应用背景、研究发展现状以及实现的技术难点。探讨了当前等值线图绘制的理论和方法，解释了石油地质行业的相关术语。在系统的总体特征方面，设计了实体对象类、对象数据模型和系统的绘制框架。在系统的实现方面，从离散数据点结构出发，采用空间数据内插方法进行数据的均匀化，通过矩形网络化结构来建立相关区域内的数字高程模型，利用等值线追踪算法构造出相应的地质等值线图。若存在断层，则根据已知的断层落差信息建立地层面的垂直位移网格，将研究区域内的离散采样点校正到断层产生前的空间位置，消除断层存在所带来的影响。在等值线的绘制过程中，采用外推法来对带断层线的网格进行处理，完成含断层情况下等值线的生成。最后，根据闭合等值区域对等值线图进行彩色填充，更方便和直观地对等值线图进行相关研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2研究目的和意义

1.2.1研究目的

1.2.2研究意义

1.3研究背景

1.4国内外研究现状及存在的问题

1.4.1国内外研究现状

1.4.2当前研究存在的问题

1.5本文的主要工作

第2章等值线图绘制方法

2.1相关术语

2.2等值线图生成原理

2.2.1等值线图生成的重要概念

2.2.2等值线图生成的方法

2.3小结

第3章系统的总体特征

3.1实体对象类的设计

3.1.1空间离散点

3.1.2网格面片

3.2对象数据模型设计

3.2.1对象模型

3.2.2动态模型

3.2.3功能模型

3.3绘制框架设计

3.3.1MVC框架模式

3.3.2观察者模式

3.3.3绘制框架

3.4小结

第4章系统的设计实现

4.1等值线的区域网格化和插值

4.1.1区域网格化

4.1.2网格点数值化

4.1.3网格化和插值的实现

4.2等值线的追踪

4.2.1等值点的确定

4.2.2等值点的追踪

4.2.3等值线追踪的实现

4.2.4等值线图的生成

4.3断层的处理

4.3.1断层的组成与分类

4.3.2基于断层恢复法的网格化方法

4.3.3等值线绘制过程中的断层处理方法

4.3.4断层处理的实现

4.3.5带断层的等值线图的生成

4.4等值线的区域填充

4.4.1基本图元

4.4.2核心思想和算法

4.4.3带填充的等值线图的生成

4.5小结

第5章总结与展望

5.1主要研究成果

5.2下一步的研究工作

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文