基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建

姚锦鹏; 简兴祥; 周赫; 杨逸; 何孟语; 毛文哲; 赵阳

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240606

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基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建

地学信息技术与工程 | 更新时间：2026-11-05

- 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建
- 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建
- 地质科技通报 2026年45卷第3期页码：349-361
- 作者机构：
  
  1. 成都理工大学地球物理学院
  2. 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院
  3. 四川省紫坪铺开发有限责任公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  四川省科技成果转移转化示范项目(2024ZHCG0022);国家自然科学基金项目(42274132)
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240606
  中图分类号： P628
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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姚锦鹏, 简兴祥, 周赫, 等. 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建[J]. 地质科技通报, 2026,45(3):349-361.

姚锦鹏, 简兴祥, 周赫, et al. 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 349-361.
姚锦鹏, 简兴祥, 周赫, 等. 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建[J]. 地质科技通报, 2026,45(3):349-361. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240606.

姚锦鹏, 简兴祥, 周赫, et al. 基于模糊匹配与多特征约束插值的地质体复杂轮廓重建[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 349-361. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240606.

摘要

针对地质体相邻轮廓线重建中因轮廓特征差异显著导致的匹配准确率低下、拓扑关系失真及几何形态畸变问题，提出了一种基于模糊匹配与多特征约束插值的复杂轮廓重建算法。该方法首先融合顶点的空间位置、局部邻接关系和整体轮廓特征，建立模糊域匹配策略，评估相邻轮廓的顶点相似度并在相似顶点间建立单映射匹配。基于匹配结果生成源轮廓与目标轮廓的最大接近轮廓后，采用线性插值和离散多边形演化分别处理最大接近轮廓之间以及原始轮廓与最大接近轮廓之间的过渡形态。最后，结合包围盒约束的几何变换进行校正，基于匹配结果对插值后的轮廓序列进行三维重建，采用3组典型地质特征的勘探线剖面数据进行重建测试。在方法对比方面，选取GOCAD标准重建算法作为基准，同时引入局部优化约束和全局优化约束的改进算法进行系统比较。结果表明，所提方法有效解决了传统重建方法中存在的轮廓自交和拓扑结构紊乱问题。基于三角形相似度、跨距长度和空间夹角构建的几何评价体系验证表明，该方法重建的不规则三角网（TIN）模型在几何精度和拓扑一致性方面均表现出显著优势。本研究提出的方法降低了轮廓插值对匹配结果的依赖，为轮廓线重建中的对应问题和插值问题提供了算法创新与理论参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

H. N. Christiansen,T. W. Sederberg.Conversion of complex contour line definitions into polygonal element mosaics[J].ACM SIGGRAPH Computer Graphics,1978(3).

H. Fuchs,Z. M. Kedem,S. P. Uselton.Optimal surface reconstruction from planar contours[J].Communications of the ACM,1977(10).

A. B. Ekoule,F. C. Peyrin,C. L. Odet.A triangulation algorithm from arbitrary shaped multiple planar contours[J].ACM Transactions on Graphics (TOG),1991(2).

吕鹏,毕志伟,朱鹏飞,孙玉建,陈建平.地学模拟相关技术的研究与进展[J].地质通报,2011(05).

李梅,毛善君,马蔼乃.平行轮廓线三维矿体重建算法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2006(07).

杨洋,潘懋,吴耕宇,孙颖,李魁星.一种新的轮廓线三维地质表面重建方法[J].地球信息科学学报,2015(03).

荆永滨,王公忠,孙光中.复杂矿体三维模型二维轮廓线重建方法[J].金属矿山,2016(11).

屈红刚,潘懋,王勇,薛胜,明镜.基于含拓扑剖面的三维地质建模[J].北京大学学报(自然科学版),2006(06).

陈明晶,方源敏,孔璧.三维Delaunay三角剖分快速点定位算法[J].测绘科学,2018(06).

马洪滨,郭甲腾.一种新的多轮廓线重构三维形体算法:切开-缝合法[J].东北大学学报(自然科学版),2007(01).

陈国旭,田宜平,张夏林,刘刚.基于勘探剖面的三维地质模型快速构建及不确定性分析[J].地质科技情报,2019(02).

边丽华,闫浩文,刘纪平,褚衍东.多边形化简前后相似度计算的一种方法[J].测绘科学,2008(06).

贾超,韩志刚,陈素军.一种基于关键点的断层轮廓插值方法[J].计算机工程与应用,2007(09).

刘坤良,黄金明.多轮廓线的三维形体重构技术研究与实现[J].计算机工程与科学,2015(01).

余翔宇,徐义贤.一种基于物性数据的深部三维地质建模方法[J].地球科学(中国地质大学学报),2015(03).

何磊,蒋大为,张永锋,周敏.基于简化多边形类正切空间表示的图形渐变算法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2007(03).

李章林,吴冲龙,张夏林,翁正平,刘刚,张志庭,张军强.地质科学大数据背景下的矿体动态建模方法探讨[J].地质科技通报,2020(04).

邹艳红,李高智,毛先成,陈玉婷.基于隐函数曲面的三维断层网络建模与不确定性分析[J].地质论评,2020(05).

刘少华,吕瑞龙,伍东.基于角点移位的三维地质断层快速建模算法[J].长江大学学报(自然科学版),2022(02).

彭伟,舒逸,陈绵琨,刘皓天,肖雄,管文静.四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层特征及其主控因素[J].地质科技通报,2023(03).

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蔡思敏,任伟中,冯亮,刘奕镳,刘晨晨,徐文辉.基于GTP-TEN的复杂地质体三维混合建模[J].岩石力学与工程学报,2023(02).

孙黎明,刘禹杉,张睿卓,杨玉坚,严俊.基于几何细分的三维地质模型自适应精细化构建方法[J].岩土工程学报,2023(S1).

瞿岚,谢小峰,徐凯,张夏林,蔡国荣,吴应值,吴成鹏,刘明民.基于三维地质建模和大数据挖掘的黔西北猪拱塘地区铅锌矿找矿预测研究[J].地质论评,2023(S1).

何金国,查红彬.基于BPLI从二维平行轮廓线重建三维表面的新算法[J].北京大学学报(自然科学版),2003(03).

郭福钟,郑博文,祁生文,李航,朱焕春,岳云艳,谢焕忠.三维地质建模技术与方法综述[J].工程地质学报,2024(03).

花卫华,曾新灵,郭丹阳,宿紫莹,张文,段剑超.基于构造恢复理论的含复杂断层三维地质建模方法[J].地球科学,2024(04).

吕希奎,白娇娇,庄建杰,聂良涛,高崇文.铁路大范围复杂地质区域环境三维建模方法研究[J].铁道学报,2024(02).

姚锦鹏,简兴祥,赵阳,林宏伟,段芸,周赫.平行轮廓多特征约束的三维表面重建[J].测绘科学,2024(05).

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