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水利水电工程三维图形建模研究
Research on 3D Graphic Modeling of Water Conservancy and Hydropower Engineering

统的使用价值在于对数据的查询，用户将数据存入数据库中的目的就在于日后能
快速找出需要的数据。为了方便地质工作者在网上获取三维地质信息，有效地掌
握各大工程的详细情况，在深入考察了已有的三维地质建模软件，同时与多位地

质工作者进行了全面深入的探讨和分析，建立了如下的综合查询界面以及阶段性
成果查询界面。

四、水利水电工程地质建模与关键技术

（一）三维地质模型的建立
1. 水利水电工程地质三维统一模型的构建
（1）统一建模结构
该结构以地质对象建模为主线，其主要技术包括面向对象的地质分类技术、

地质实体 NURBS 拟合构造技术、改进的地质趋势面分析技术和三维几何对象的
任意布尔算法等。
（2）主要建模技术
第一，面向对象的地质分类技术。面向对象技术通常采用分类的思想，可根

据实际工程中地质对象的几何形态特征和属性特征对其进行分析归类，水利水电
工程区域内主要的地质信息可分为地形类、地层类、断层类和界限类四类，并形
成各自的层次结构关系。面向对象的地质分类技术有利于相应建模方法的研究和
模型的建立。第二，改进的地质趋势面分析技术。根据钻孔、平硐的直接数据进

行地质趋势面分析，是对三维地质模型重构进行补充和验证修改的重要环节。传
统的地质趋势面分析是指，利用平面或曲面对地质空间观测点数值进行拟合的一
种多元回归统计分析方法。考虑一个复杂地质系统的本质属性包括非平衡性、非
线性、突变性、自组织性和自相似性等特性，而人工神经网络（ANN）在这方

面具有优势，可用来进行地质趋势面分析。由神经网络自动构建具有非线性映射
关系的地质趋势面函数，将可获得更接近实际的地质拟合曲面。
2. 模型的可靠性分析与三维统一模型的建立
模型的可靠性分析和检验，是三维地质建模工作中极其重要的环节，可靠性

分析技术在整个模型建立的过程中贯穿始终。结合工程实践，我们从以下四个方
面进行模型的可靠性分析：第一，模型组成部分的几何性检查；第二，地质结构
合理性的检查；第三，原始数据的精度检验；第四，模型的反馈检查与检验。完

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