2 原理与方法

2。1  基本原理来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

虚拟钻孔是指在研究区域内特定位置构建的虚拟点位。根据空间坐标建立虚拟点 位的基本信息，并利用空间插值技术拟合出虚拟点位的地层信息，这样该点位处就构 建了一根具有工程地质钻孔基本信息和地层信息的计算机虚拟出来的钻孔。通过分 析，虚拟钻孔的空间位置主要分布于相邻勘测钻孔连线的中点上，本文通过组合 TIN 建模、泰森多边形、叠加分析等空间分析工具实现虚拟钻孔的自动布设，其主要原理 如图所示。

图 1 虚拟钻孔确定的原理示意图

2。2 生成 TIN 和三角网

主 TIN（主三角形网），是指以地质钻孔的勘察数据为起始坐标，并结合研究区域 的边界条件与等高线等，经过三角网加密算法生成的一个三角形网。主三角形网不但 定义了等待构建的三维地质模型的外边界，而且还能够表达建模区域的各个地层界面 的拓扑关系，我们可以把它看作是建模区域内的每一套地层表面的拓扑关系的模板。

图 2 基于钻孔初始坐标的三角形剖分

这样既可以确保每一个地层层面具有确定的、上下一致的拓扑关系，又能把后续处理复杂程度进行简化，使得我们的计算更加的简单易行［8］。依照地质勘察的数据的起始 坐标生成 TIN，不但要简单地生成地表，而且更重要的是要对原始数据进行三角剖分 的组织。例如根据钻孔的初始坐标进行三角剖分，使其有时可以把处理范围仅仅限定 在三角形拓扑结构中的钻孔之中。上面图 2 为基于钻孔初始坐标数据 Delaunay 三角 形剖分的结果。

2。3  Voronoi 图

Voronoi 图（又叫泰森多边形或 Dirichlet 图），它是一组由连接两个相邻点直线 的垂直平分线组成的连续多边形组成。无数个在平面上有差异的点，如果按照最邻近 的原则划分平面，那么每个与它的最近邻区域是相互联系的［9］。在每一个泰森多边形 的内部仅仅存在着独立的一个离散的点数据，与此同时，不仅泰森多边形内部的点到 相对应的离散的点之间的距离都是最近的，而且那些位于泰森多边形边上的点到其两 边的离散的点之间的距离也都是一致的。泰森多边形在我们的现实生活中应用广泛， 主要可以在定性分析、统计分析以及邻近分析等方面得到使用。一方面我们可以使用 离散点的性质用以描述泰森多边形区域的性质，可用离散点的数据来计算泰森多边形 所在区域的数据。另一方面，在判断一个离散点与其它哪些离散点相邻时，我们可根 据泰森多边形直接的找出来，当泰森多边形是 n 边形，那么就与 n 个离散点相邻，如 果当某一个数据点落入在某一个泰森多边形的内部时，它与相应的离散点最为邻近 了，这个时候我们就不需要再计算距离了。在泰森多边形的构建过程中，我们最初要 做的是将离散的点构成三角网。而这种三角网我们可以把它叫做 Delaunay 三角网。 此外，我们知道 Delaunay 三角形是那些由与相邻 Voronoi 多边形共同享有单独的一 条边的相联系的点连接之后形成的三角形。Delaunay 三角形的外接圆的圆心是与三角 形相关的 Voronoi 多边形的一个顶点［10-12］。

2。3  叠加分析论文网

叠加分析就是要求在相同的空间参考系统下，通过对两个数据进行了相对应的集 合运算，从而产生新的数据的一个过程，它在 GIS 空间分析功能中也是非常重要的。 我们这里所说的数据既可以是图层对应的数据集，也可以是地物的对象。叠加分析中 叠置分析的目标就是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征与特定的 属性之间的相对应的关系。针对于多层数据之间的叠置分析，不但可以产生新的空间 关系，而且还可以产生新的属性特征关系，能够发现多层数据之间的差别、关联以及 变化等方面的特征。