连续型地质体构模子系统的概述

  子系统中关键类与组件的实现
  柱体建模中所涉及到的关键类与组件有柱体模型类( pillar)、剖分组件(mesh)、插值组件(interpolate)。下面将分别详细介绍这些类与组件。
  1．柱体模型类。
  1)类的功能。
  在该系统中，每一个柱体模型就是柱体模型类的一个对象。该类记录了柱体模型的内部属性（如内部实体数、实体名等）、工程属性（如岩性、比重等），该类还记录了模型的几何特征（如结点坐标、地层埋深等）。另外，该类还提供了一系列方法，用来操作对象，如制作剖面、计算体积，绘制模型等。
  2)类的主要属性。
  模型ID:记录模型的ID号。
  内部实体数：记录模型所包含的地层子体数。
  内部实体名：记录模型所包含的地层子体的名称。
  工程属性集：按工程分析需要，记录地层子体的工程参数，如岩性等。
  实体符号集：记录表示地层子体的符号，格式为BMP。
  平面三角形微元集：记录模型网格组成信息，即单元的结点号。
  结点集：记录模型网格结点坐标。
  地层上、下界数据集：记录网格结点处地层上、下界埋深值。
  3)类的主要方法。
  CreateObject (Parameter)：创建对象。该方法的参数包括该类的所有属性值，通过创建对象，可以记录对象的几何与属性特征。
  EditElement (Parameter)：该方法主要用于创建剖面时修改网格单元，根据剖面与网格单元的相交情况，将网格单元划分成新的单元，从而形成临时网格微元集与结点集。
  Scale (Par ameter):进行坐标的比率变换，使得图形的绘制具有通用性。
  Volume( Parameter)：该方法用于计算实体的体积。
  Visual( Parameter)：该方法用于绘制对象，它按照对象的几何属性进行三维图形的绘制。
  2．剖分组件。
  1)组件的功能。
  该组件用于网格剖分，在用户提供模型范围与剖分规模后就可以进行三角剖分，并提供剖分结果。
  2)组件类的属性。
  对象ID：记录对象的ID号。
  边界数：模型可能有外边界与内边界，内边界可以有多条。
  约束数：模型内部的约束数。
  边界结点集：记录每条边界的结点坐标，包括约束结点。
  边界结点记数集：记录每条边界的结点数。
  平面三角形微元集：记录模型网格组成信息，即单元的结点号。
  结点集：记录模型网格结点坐标。
  3)组件的主要接口。
  CreatePoints (Parameter):在模型范围内进行布点，并形成内部点集。
  CreateElements  (Parameter)：根据边界、约束信息与剖分规模进行网格剖分，形成单元集与结点集。
  GetTotaIPointNum( Parameter)：输出结点数。
  ExprotMeshPoint (Parameter)：输出结点坐标。
  GetTotaIElementNum( Parameter)：输出单元数。
  ExportElement(Parameter)：输出单元信息。
  3．插值组件。
  1)组件的功能。
  该组件用于利用原始数据插值求取未知点的值，如地层的埋深。该组件提供了两种插值方法，即，KRIGING与IDW。
  2)组件的属性。
  原始数据点数：记录原始数据的结点数量。
  原始数据集：记录原始数据值，用坐标表示。
  插值点数：记录插值点的数量。
  插值点集：记录插值点的坐标。
  3)组件的主要接口。
  Krigingln  (Parameter)：KRIGING插值函数。
  IDW (Parameter)：IDW插值函数。  子系统的实现
  柱体构模有5个过程，即，形成模型区域、数据概化、创建地层面、地层叠合处理和显示模型。
  1．模型区域的形成。
  图3.32为模型区域形成对话框。设置该对话框的目的是进行模型区域的设定，并进行剖分。模型的平面边界记录了该模型的平面边界上的点，点用(x，y)形式表示，并按逆时针方向存储。为方便起见，边界一般用后缀为(．cor)的文件存储。
  剖分点的规模给出了模型区域内所布置的内部点数，由于进行剖分时要修改内部点，所以这个点数是不确切的，只能反映大致的规模。
  剖分网格数据与剖分结点数据分别记录了剖分后网格单元数据与结点坐标数据。表3.11为剖分网格数据结构表，表3.12为剖分接点数据结构表。
  2．数据概化。
  数据概化对话框用于设置概化参数，由3个列表框组成，即，地层名、地层代号与地层符号，如图3.33所示。
  地层名记录地层的名称或不同岩性的地质体名，对于工程土体而言，可以使用如1-黏土、1-砂岩、2-砂岩等的形式表示；对于地质体还可以用地层年代表示，如寒武纪。
  地层代号是为叙述方便设置的，它与地层名相对应，如Cm-寒武纪。
  地层符号为一系列与地层名对应的图形符号，以BMP形式存在。在进行模型可视化时，可以用作纹理，从而增强图形效果。点击添加地层按扭，将弹出地层属性对话框，在这里可以输入地层名等属性。  3．创建地层面。
  创建地层面对话框用来设置插值参数，进行插值计算，从而形成地层面数据。它有插值方法选择、插值点坐标数据、插值原数据列表（地层面原始数据）与插值结果数据列表（地层界面数据）4个主要项目，如图3.34所示。
  该系统提供的插值方法有两种：KRIGING与IDW。用户可以根据实际数据情况进行选择。插值点坐标文件用来提供待求点的坐标列表。通过点击添加文件按钮可以添加原始数据文件与结果数据文件，插值原数据、插值结果数据的数据格式相同，如表3.13所示。
  4．地层叠合处理。
  上小节中所得到的地层面数据可能是不真实的，要得到符合实际的地层面，还需要进行地层叠合处理。图3.35为地层叠合处理对话框，它包括剖分网格数据、剖分结点数据、地层面插值数据列表与地层数据列表。前三者与上面各节中提到的相应数据格式相同，地层数据列表记录了模型范围内每结点处地层的上、下界，其数据格式如表3.14所示。
  5．模型的可视化。
  在柱体构模中，数据是通过柱体来组织的。在模型可视化时，只需要绘制出模型中的柱体，就可以实现模型的可视化。
  该系统采用三棱柱来构筑模型，每个柱体由上、下两个三角形面与3个侧面组成。结点坐标从网格结点数据与地层埋深数据获取。
  图3.36为添加地层对话框，在完成数据构模后，用户可以根据需要添加不同的图层，每个图层代表一个地质体。