CN101051394A - 一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，该***包括数据读取模块、数据分析模块、建模模块、模型绘制模块、模型渲染模块和模型操作模块。利用本发明，将高密度电法数据、大地电磁测深数据两种地球物体方法的勘探结果做成三维地质体模型，为地质人员提供形象、直观、动态的地球物理反演资料。同时，本发明也将推动这两种地球物理勘探方法的广泛应用和发展。另外，本发明实现了在快速开发的同时又可以调用底层平台所有功能的完美结合，还实现了透明、消隐、光照、多种显示模式等可视化功能。本发明提供的这种地质体三维可视化***，人工干预工作少，自动化程度高，完全能够适应野外快速勘探测量需求，应用前景非常好。

Description

一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***

技术领域

本发明涉及基于地球物理场数据的地质体三维可视化技术领域，尤其涉及一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***。

背景技术

随着地质勘探的深入和各种地球物理探测技术不断发展和完善，采用地球物理方法探测地质体，从而取得地质体结构参数已经是比较普遍的手段。由此，地球物理数据的计算可视化需求也日益增多。如何把大量甚至海量的枯燥的地球物理数据转化或模拟成为地质科学家能够看的到、摸得着的地质体三维模型成为目前研究的热点。

传统的地球物理信息的表达主要有两种，其一是采用平面图和剖面图进行表达，例如电测深剖面图、电测深平面图等；其二是采用透视和轴测投影原理，将三维地球物理信息进行透视制图，或投影到两个以上的平面上进行组合表达，以增强三维视觉效果，提高人们的三维理解和认知水平。

纵观上述两种方式，有如下缺点：

第一，平面图和剖面图以及他们的组合表达是二维信息，而地质体结构具有三维空间特征，这种传统的表达方式必然导致地质信息的不完整。

第二，通过二维的地球物理信息挖掘具有三维空间特征的地质信息非常困难。

在过去几十年里，研究提出了30余种地质空间构模方法，可以将其归纳为基于面模型(facial model)、基于体模型(volumetric model)和混合模型(mixed model)3大类构模体系。其中，基于体模型的四面体建模被认为是表达和重构地质体的最佳结构。

国外，Lattuada(1997)等人对3DDT(3 Dimensional DelaunayTriangulation)在地质领域内的应用进行了研究，研究工作表明四面体格网能很好地用于地质体的3维建模：但对具体的建模工作，特别是关于地质体属性的处理没有作深入的探讨。

另外，法国Nancy大学的J.L.Mallet教授推出了GOCAD软件，在建模过程中采用了适应能力很强的三角剖分和四面体剖分技术，达到了半智能化建模的世界最高水平(孙敏，2002)。

国内，中国地质大学的杨三女(2003)做过四面体网格剖分的研究，但未见其实际应用。同济大学赵勇(2005)研究了三维Delaunay四面体剖分方法并将它应用到基于地震数据的地质建模中。

北京大学孙敏(2002)等做过基于四面体格网的3维复杂地质体重构的基础研究，指出四面体格网是目前表达和重构地质体的最佳结构，同时提出了以简化的面约束条件重构各类复杂地质体的方法及表达具有属性渐变和属性突变特性的地质体的方法。但是，他采用的原始数据是随意生成空间任意点的原始数据，数据量较小，而且是单纯的基于数学方法生成三维地质模型，主要浪费了计算时间和计算机存储空间，导致模型的生成效率不高，实用性不强。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，以实现基于地球物理场数据的地质体三维可视化。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，该***包括：

数据读取模块，用于读入由野外采集并整理好的数据文件，并将读入的数据存为对象数组；

数据分析模块，用于对数据读取模块读入的地质空间点位的地球物理属性数据进行精确的统计分析，显示地球物理属性数据的非空间的分布规律和分布特征；

建模模块，用于按照数据点位的空间分布特征将数据读取模块读入并存储的对象数组中的数据点组合构建成具体的空间多面体模型；

模型绘制模块，用于将建模模块构建的空间多面体模型绘制在计算机显示屏上，为构建的各种模型可视化的内部引擎，负责模型的绘制显示；

模型渲染模块，用于对模型进行显示、透明度、灯光、反走样、消隐、着色、融合、纹理贴图和边界处理，为三维地质模型的显示增添逼真的效果；

模型操作模块，用于对构建的空间多面体模型进行切割、透明处理、颜色设置和属性查询操作，以多种可视化的形式展现三维地质模型。

所述数据读取模块读入的数据文件包括高密度电法数据和大地电磁测深数据两种类型，该数据文件字段包括三维坐标x、y、z和数据测试空间点位的点号、线号、层号，该数据文件格式为Access、Excel或SQL Server中任意一种。

所述数据分析模块统计分析结果的显示方式包括：折线图、柱状图、曲线图、点图、饼图、面积图或散点图，且所述图形以二维或三维方式显示。

所述建模模块包括空间四面体构建和空间五面体构建两部分，对于高密度电法数据所述建模模块构建空间四面体和空间五面体两种空间多面体模型，对于大地电磁测深数据所述建模模块构建空间四面体一种空间多面体模型。

所述模型绘制模块包括：

地质模型绘制单元，用于对建立的三维地质模型进行绘制显示，并对经过切割、透明处理和颜色设置后的模型进行显示；

辅助模型绘制单元，用于绘制显示对整体地质模型起到辅助显示作用的信息。

所述模型渲染模块包括：

显示模式控制单元，用于控制模型的显示方式，包括数据点、线框与填充三种显示模式，数据点显示模式显示数据点，其中包括插值的数据点；线框显示模式显示模型数据点之间的联结，即模型的骨架；填充显示模式显示经过着色与平滑处理后显示的模型；

透明度控制单元，用于控制模型的透明性，显示球物理参数的分布特征；

灯光控制单元，用于增强模型的真实感；

反走样控制单元，用于消除点、线、面显示中的锯齿线；

消隐控制单元，用于使距离视点近的物体遮挡距离视点远的物体；

着色模式控制单元，用于控制模型的着色方式，包括单一着色方式与光滑着色方式，单一着色方式利用一种颜色区填充一个多边形，光滑着色方式根据不同顶点对多边形颜色进行填充。

所述模型操作模块包括：

切割功能单元，用于对模型进行剖切以展示模型内部的结构；

透明化处理功能单元，用于对任意地球物理参数范围内的区间进行设置，显示某一地球物理属性值区间的地质体；

颜色设置功能单元，用于对模型按照地球物理属性值进行分段设色；

属性查询功能单元，用于通过鼠标直接点击地质模型，显示地质模型的属性信息。

该***进一步包括：数据插值模块，用于在建立空间多面体模型时对数据进行插值。

对于不同的数据类型，所述数据插值模块采用不同的插值方式进行插值。

该***进一步包括：模型变换模块，用于对绘制在屏幕上的地质体模型进行放大、缩小、平移、旋转操作，实现以不同的角度、大小、方向、方式来展示地质体模型。

所述放大、缩小以等倍率改变模型的大小；

所述平移利用鼠标改变模型在屏幕上的位置；

所述旋转利用鼠标直接控制模型的旋转角度。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，将高密度电法数据、大地电磁测深数据两种地球物体方法的勘探结果做成三维地质体模型，为地质人员提供形象、直观、动态的地球物理反演资料。同时，本发明也将推动这两种地球物理勘探方法的广泛应用和发展。

2、本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，首次利用Microsoft公司最新推出的C#语言，并且基于Microsoft.NET平台开发了地质体三维可视化应用程序，实现了在快速开发的同时又可以调用底层平台所有功能的完美结合。

3、本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，提出了多种地质模型可视化处理方案，可以直接三维交互的方式对模型进行平移、放缩、旋转、切割；对地球物理数据进行统计分析、自定义颜色区间、实现了空间数据的插值等功能。另外，还实现了透明、消隐、光照、多种显示模式等可视化功能。

4、本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，将地质学、地球物理学等传统学科与现代信息技术相结合，综合多学科优势，充分利用地质原理、地球物理方法、钻探技术、3S技术，建立了从数据采集、分析和处理到三维模型构建的信息链。

5、本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，人工干预工作少，自动化程度高，完全能够适应野外快速勘探测量需求，应用前景非常好。

附图说明

图1为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的总体框架图；

图2为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的结构框图；

图3为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据读取模块的示意图；

图4为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据分析模块的示意图；

图5为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中建模模块的示意图；

图6为高密度电法数据点空间位置示意图；

图7为空间六面体剖分示意图；

图8为空间五面体剖分示意图；

图9为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型绘制模块的示意图；

图10为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型渲染模块的示意图；

图11为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型操作模块的示意图；

图12为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据插值模块的示意图；

图13为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型变换模块的示意图；

图14为依照本发明第一个实施例某工作区第六区块整体效果图；

图15为依照本发明第一个实施例某工作区第六区块切割效果图；

图16为依照本发明第一个实施例透明效果图；

图17为依照本发明第二个实施例某工作区MT数据测量结果整体效果图；

图18为依照本发明第二个实施例某工作区MT数据测量结果切割效果图；

图19为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的统计分析曲线图与柱状图；

图20为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的统计分析饼图与面积图；

图21为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的正面透视图；

图22为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的背面透视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供的这种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，采用四面体建模方法，基于地球物理数据建立三维地质模型，同时也提供了多种对模型进行观测剖析的工具，使得用户可以对模型进行更深入的了解。基于这些功能可以得知整个可视化的过程：首先需要读入原始数据并进行相应的处理；然后对数据进行模型的建立；将模型可视化显示出来；运用各种功能观察模型；根据所需信息选择具体功能进行深层次信息挖掘。

根据***的功能与流程分析，设计***框架如图1所示，图1为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的总体框架图。首先在野外采集每一个点位的空间信息和地球物理数据；然后回到室内整理为统一格式，建立数据库(Access、Excel或SQL sever数据库)；再经过选择数据插值次数，利用合适的建模方法建立三维地质模型，得到可视化结果。针对可视化结果，可以通过三维交互直接操作模型实现对模型的一系列操作，包括重新生成地质模型。

如图2所示，图2为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的结构框图，该***至少包括数据读取模块20、数据分析模块21、建模模块22、模型绘制模块23、模型渲染模块24和模型操作模块25。

其中，数据读取模块20用于读入由野外采集并整理好的数据文件，并将读入的数据存为对象数组。如图3所示，图3为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据读取模块的示意图。所述数据读取模块读入的数据文件包括高密度电法数据和大地电磁测深数据两种类型，该数据文件字段包括三维坐标x、y、z和数据测试空间点位的点号、线号、层号，该数据文件格式为Access、Excel或SQL Server中任意一种。

数据分析模块21用于对数据读取模块20读入的地质空间点位的地球物理属性数据进行精确的统计分析，显示地球物理属性数据的非空间的分布规律和分布特征。如图4所示，图4为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据分析模块的示意图。数据分析模块对地质空间点位的地球物理属性数据进行精确的统计分析，用以方便地质工作者迅速直观地看到地球物理属性数据的非空间的分布规律、分布特征。所述数据分析模块21统计分析结果的显示方式包括：折线图、柱状图、曲线图、点图、饼图、面积图或散点图，且所述图形以二维或三维方式显示。

建模模块22用于按照数据点位的空间分布特征将数据读取模块20读入并存储的对象数组中的数据点组合构建成具体的空间多面体模型。如图5所示，图5为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中建模模块的示意图。

利用在数据读取模块存储的对象数组，结合地球物理专业知识和已知的数据点位的空间分布特征，进行数据建模工作，建模模块就是要把这些数据点按照一定的方式组合起来，本软件***采用的是不规则四面体的建模方法，所以，建模结果就得到一系列不规则四面体。下面是具体解决方案：

建模模块包括空间四面体构建和空间五面体构建两部分，它主要负责通过原始数据构建具体模型的过程，是建模算法的具体实现模块。由于两种地球物理数据的空间分布特征不同，对于高密度电法数据所述建模模块构建空间四面体和空间五面体两种空间多面体模型，对于大地电磁测深数据所述建模模块构建空间四面体一种空间多面体模型。

本发明目前选取高密度电法数据和大地电磁测深数据作为数据源。本实例采用的高密度电法测量数据有一定的规律性：第一，测线与测线基本平行。第二，测区中每条测线的测量点数一致。

根据高密度电法工作原理，随着测量深度的增加，测量点数越来越少，每向下增加一层，减少3个数据点。高密度电法的数据点的空间位置示意如图6所示，图6为高密度电法数据点空间位置示意图。假设测区内只有两条测线，其中，a，b，c，d，e是第一条测线的第一层的5个数据点，x，y是该线第二层的2个数据点。1，2，3，4，5是第二条测线的第一层的5个数据点，11，12是第二条测线的第二层的两个数据点。每个数据点都有自己独立的空间坐标、空间属性和物理属性(物理参数)。

然后按照如图6所示对测区地质体进行剖分，可以剖分为两种类型，一种类型是空间六面体，也是在实际应用中剖分出的最多的一种类型。另一种类型是空间五面体，这类模型在测区的边缘出现。

由于空间中非共线的任意三个点共面，所以采用把形状复杂空间六面体和空间五面体剖分为若干个由4个三角形组成的四面体是最科学、最客观的表示方法。

其中，图6中示意的空间六面体的剖分方法如图7所示，图7为空间六面体剖分示意图。六面体的上面由顶点A、B、C、D组成，下面由顶点a、b、c、d组成。空间六面体剖分后成为五个四面体，分别是DBaA，DBcC，Dacd，DacB，acbB。

如图8所示，图8为空间五面体剖分示意图。按照图中示意的空间五面体的剖分方法，剖分为三个四面体，分别是BCFD，ACEB，ECFB。

至此，高密度电法数据可按上述两种类型的剖分方法建立三维地球物理模型，实现了由数据点到三维模型的本质变化。大地电磁测深数据具有每一层都有相同点数的特点，相对高密度电法来说，数据组织结构简单，构模过程相对比较容易，采用图7所示的空间六面体的剖分方法即可。

模型绘制模块23用于将建模模块22构建的空间多面体模型绘制在计算机显示屏上，为构建的各种模型可视化的内部引擎，负责模型的绘制显示。如图9所示，图9为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型绘制模块的示意图。

模型绘制模块是把这些不规则四面体绘制在计算机显示屏上，同时也要绘制一些辅助信息。其中，四面体各个顶点的颜色由地球物理数值来决定，实质就是地球物理数值色标化。

模型绘制模块包括地质模型绘制单元与辅助模型绘制单元两部分，它是各种模型可视化的内部引擎，负责模型的绘制显示。其中，地质模型绘制单元用于对建立的三维地质模型进行绘制显示，并对经过切割、透明处理和颜色设置后的模型进行显示；辅助模型绘制单元用于绘制显示对整体地质模型起到辅助显示作用的信息，如在地质模型框架、辅助显示的文字信息等。

模型渲染模块24用于对模型进行显示、透明度、灯光、反走样、消隐、着色、融合、纹理贴图和边界处理，为三维地质模型的显示增添逼真的效果。如图10所示，图10为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型渲染模块的示意图。

模型渲染模块是为了是模型显示更加逼真而进行的一系列矩阵运算。模型渲染模块包括显示模式、透明度、灯光、反走样、消隐、着色模式、雾化、融合、纹理贴图，边界模式等功能，它能够给三维地质模型的显示增添各种不同的效果，如增强三维立体感，给人真实的感觉等等。显示模式控制模型的显示方式，包括数据点、线框(不填充)与填充三种模式，数据点模式只显示数据点，其中包括插值的数据点，线框模式只显示模型数据点之间的联结，也就是只能看到模型的骨架，填充模式是经过着色与平滑处理后显示的模型，也是最直观的显示方式。

透明度控制模型的透明性，主要用于显示球物理参数的分布特征；灯光可以增强模型的真实感；反走样用以消除点、线、面显示中的锯齿线；消隐能够使距离视点近的物体遮挡距离视点远的物体；着色模式包括单一着色与光滑着色，单一着色是用一种颜色区填充一个多边形，光滑着色中多边形颜色填充与其每个顶点有关。

模型操作模块25用于对构建的空间多面体模型进行切割、透明处理、颜色设置和属性查询操作，以多种可视化的形式展现三维地质模型。如图11所示，图11为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型操作模块的示意图。

模型操作模块是针对本软件***建立的三维地质模型特别开发的可以与用户进行交流的操作模块。目的是达到挖掘模型内部各种信息的目的，并将信息以可视化的形式进行展现，满足客户的需求。

这个模块包括切割、透明处理、属性查询等功能。切割是对模型进行剖切以展示模型内部的结构；透明化处理可以对任意地球物理参数范围内的区间进行设置，从而只显示这一地球物理属性值区间的地质体，极大方便了地质学家观察他们关心的地质体；颜色设置可以对模型按照地球物理属性值进行分段设色；属性查询是通过鼠标直接点击地质模型，而模型则反馈相应的属性信息，在本***中提供了关于地层的属性信息

由于野外采集的仪器、数据采集方法、采集成本等诸多客观原因，造成采样密度不够、采样分布不合理、采样存在空白区等。为使三维地质模型显示细腻，并且为了兼顾模型显示效率问题，基于上述图2所示包括数据读取模块20、数据分析模块21、建模模块22、模型绘制模块23、模型渲染模块24和模型操作模块25的地质体三维可视化***，本发明还特意设置了数据插值模块26，以供用户选择更多的插值次数。

如图12所示，图12为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中数据插值模块的示意图。数据插值模块26用于在建立空间多面体模型时对数据进行插值。对于不同的数据类型，所述数据插值模块采用不同的插值方式进行插值。

另外，本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，还可以进一步包括模型变换模块27，用于对绘制在屏幕上的地质体模型进行放大、缩小、平移、旋转操作，实现以不同的角度、大小、方向、方式来展示地质体模型。

如图13所示，图13为本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***中模型变换模块的示意图。模型变换模块是对绘制在屏幕上的地质体模型进行的常规操作，以便更好的观察地质体模型。该模块主要功能包括放大、缩小、平移、旋转、等功能，它负责实现以不同的角度、大小、方向、方式来展示模型，使用户可以更详细、更清楚地获取所需的模型信息。放大、缩小是以等倍率改变模型的大小；平移是利用鼠标改变模型在屏幕上的位置；旋转是利用鼠标直接控制模型的旋转角度；这些功能均可以由用户自己选择控制改变的方向。

基于图2所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的结构框图，以下结合具体的实施例对本发明提供的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***的应用进一步详细说明。

实施例一

本实施例为高密度电法实例。在本实施例的野外测量中使用了重庆地质仪器厂生产的DUK-2型高密度电法仪测量***，该仪器由多路电极转换器DUK-2和多功能直流电法仪DZD-6共同组成，观测参数为视电阻率ρs，野外测量时将剖面电极一次性布好，设置好仪器的采集参数和装置参数，则可自动进行断面视电阻率值的测量和存储记录工作；然后将仪器内的数据回收至笔记本电脑。

本次野外布线方式采用的是经典的温纳AMNB装置(即对称四极装置方式，WN)。如图14和15所示，图14为依照本发明第一个实施例某工作区第六区块整体效果图，图15为依照本发明第一个实施例某工作区第六区块切割效果图。布置侧线19条，每条侧线63个电极，共测11799个数据点，是该工作去中获取数据量最大的区块，建立三维模型后，明显看出表达的地质体非常细腻、逼真。

如图16所示，图16为依照本发明第一个实施例透明效果图。该透明效果图，可以任意设置透明区间，便于全方位、多角度观察地质体。实践表明，透明效果的使用，非常方便用户观察异常体分布特征，比任意切割方法更能表现地质体形态，尤其对于复杂的地质体。

经实际钻孔验证，成功勘查了该复杂采空区的多期古采硐。

实施例二

本实施例为大地电磁测深实例。在本实施例的野外工作中使用了既可实时处理，又可记录、存储原始时间序列的最先进的德国Metronix公司生产的大地电磁测深仪GMS-06进行数据采集。仪器共计六台，包括二台五分量及4台二分量***，工作中，六台仪器同时使用，依靠仪器自带的精密的GPS***进行同步记录。

如图17和18所示，图17为依照本发明第二个实施例某工作区MT数据测量结果整体效果图，图18为依照本发明第二个实施例某工作区MT数据测量结果切割效果图。

如图19和20所示，图19为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的统计分析曲线图与柱状图；图20为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的统计分析饼图与面积图。

由上述图17、18、19和20可见，无论从哪种形式看，该地数据都有如下特点：分布比较均匀，极大、极小值出现的概率小；数据分布比较对称，大部分数据分布于中间值3.0附近。

在测量点325进行钻探工程验证，钻至172m时，已有热水喷出地表，地温测量在500m已达到85℃，现在钻探孔已于655m终孔。在测量点325下方，有一个封闭的低阻地质体，两侧是逐渐增高的高阻地质体，再往下方也是大范围的低阻区块。同时，透明图也证明了这一点，图21为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的正面透视图，即用户由南向北观察地质体，左侧是西，右侧是东。图22为依照本发明第二个实施例大地电磁测深数据的背面透视图，与图21正好相反，用户由北向南观察地质体，左侧是东，右侧是西。通过设置电阻率在区间[2，3]，可以清楚地看到绿色低阻体的形态、规模，并且推测这一大范围的低阻体是一个大的高温热田，大致分布在2.5-4km的深度范围内，钻探也证明了这一点。通过地球物理数据构建的三维地质模型，比较真实的勾画出了整个热储构造的形态，这是二维资料图无法做到的。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1、一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，该***包括：

数据读取模块，用于读入由野外采集并整理好的数据文件，并将读入的数据存为对象数组；

数据分析模块，用于对数据读取模块读入的地质空间点位的地球物理属性数据进行精确的统计分析，显示地球物理属性数据的非空间的分布规律和分布特征；

建模模块，用于按照数据点位的空间分布特征将数据读取模块读入并存储的对象数组中的数据点组合构建成具体的空间多面体模型；

模型绘制模块，用于将建模模块构建的空间多面体模型绘制在计算机显示屏上，为构建的各种模型可视化的内部引擎，负责模型的绘制显示；

模型渲染模块，用于对模型进行显示、透明度、灯光、反走样、消隐、着色、融合、纹理贴图和边界处理，为三维地质模型的显示增添逼真的效果；

模型操作模块，用于对构建的空间多面体模型进行切割、透明处理、颜色设置和属性查询操作，以多种可视化的形式展现三维地质模型。

2、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述数据读取模块读入的数据文件包括高密度电法数据和大地电磁测深数据两种类型，该数据文件字段包括三维坐标x、y、z和数据测试空间点位的点号、线号、层号，该数据文件格式为Access、Excel或SQL Server中任意一种。

3、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述数据分析模块统计分析结果的显示方式包括：折线图、柱状图、曲线图、点图、饼图、面积图或散点图，且所述图形以二维或三维方式显示。

4、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述建模模块包括空间四面体构建和空间五面体构建两部分，对于高密度电法数据所述建模模块构建空间四面体和空间五面体两种空间多面体模型，对于大地电磁测深数据所述建模模块构建空间四面体一种空间多面体模型。

5、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述模型绘制模块包括：

地质模型绘制单元，用于对建立的三维地质模型进行绘制显示，并对经过切割、透明处理和颜色设置后的模型进行显示；

辅助模型绘制单元，用于绘制显示对整体地质模型起到辅助显示作用的信息。

6、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述模型渲染模块包括：

显示模式控制单元，用于控制模型的显示方式，包括数据点、线框与填充三种显示模式，数据点显示模式显示数据点，其中包括插值的数据点；线框显示模式显示模型数据点之间的联结，即模型的骨架；填充显示模式显示经过着色与平滑处理后显示的模型；

透明度控制单元，用于控制模型的透明性，显示球物理参数的分布特征；

灯光控制单元，用于增强模型的真实感；

反走样控制单元，用于消除点、线、面显示中的锯齿线；

消隐控制单元，用于使距离视点近的物体遮挡距离视点远的物体；

着色模式控制单元，用于控制模型的着色方式，包括单一着色方式与光滑着色方式，单一着色方式利用一种颜色区填充一个多边形，光滑着色方式根据不同顶点对多边形颜色进行填充。

7、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，所述模型操作模块包括：

切割功能单元，用于对模型进行剖切以展示模型内部的结构；

透明化处理功能单元，用于对任意地球物理参数范围内的区间进行设置，显示某一地球物理属性值区间的地质体；

颜色设置功能单元，用于对模型按照地球物理属性值进行分段设色；

属性查询功能单元，用于通过鼠标直接点击地质模型，显示地质模型的属性信息。

8、根据权利要求1所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，该***进一步包括：

数据插值模块，用于在建立空间多面体模型时对数据进行插值。

9、根据权利要求8所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，对于不同的数据类型，所述数据插值模块采用不同的插值方式进行插值。

10、根据权利要求1或8所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，该***进一步包括：

模型变换模块，用于对绘制在屏幕上的地质体模型进行放大、缩小、平移、旋转操作，实现以不同的角度、大小、方向、方式来展示地质体模型。

11、根据权利要求10所述的基于地球物理场数据的地质体三维可视化***，其特征在于，

所述放大、缩小以等倍率改变模型的大小；

所述平移利用鼠标改变模型在屏幕上的位置；

所述旋转利用鼠标直接控制模型的旋转角度。

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