نقشه های زمین شناسی پوشش وسیعی با دشواری اکتساب کم دارند. هنگامی که سایر داده های بررسی زمین شناسی کمیاب هستند، منبع ارزشمندی از اطلاعات ساختار زمین شناسی برای مدل سازی زمین شناسی هستند. با این حال، برای سازه‌هایی با تغییر شکل بزرگ، اطلاعات نقشه‌های زمین‌شناسی در برآوردن نیاز مدلسازی زمین‌شناسی سه‌بعدی مشکل دارند. بنابراین، این مقاله ساختار گنبد را به عنوان مثال برای بررسی یک روش مدلسازی سه بعدی بر اساس نقشه‌های زمین‌شناسی، DEM و دانش زمین‌شناسی مرتبط می‌گیرد. این روش شامل موارد زیر است: (1) محاسبه تطبیقی نگرش نقاط بر روی مرزهای چینه شناسی. (2) استنباط و تولید مرز پایین مدل از داده های نگرش نقاط مرزی. (3) ایجاد رابط مدل محدود شده توسط منحنی های Bézier بر اساس مرز پایین. (4) ایجاد سطوح بالا و پایین لایه. و (5) دوخت هر سطح بدنه زمین شناسی برای تولید مدل گنبد نهایی. مطالعات موردی گنبد در Wulongshan در چین و ساختار Richat در موریتانی نشان می‌دهد که این روش می‌تواند یک مدل جامد از گنبد را تنها بر اساس نقشه‌های زمین‌شناسی و داده‌های DEM بسازد که ویژگی‌های مورفولوژیکی آن اساساً با آنچه در نمای مقطع یا نمای مقطع تجسم یافته است مطابقت دارد. مدل تولید شده با روش های سنتی
کلید واژه ها:
مدل سازی سه بعدی زمین شناسی ; محاسبه نگرش ; ساختار گنبدی ؛ نقشه دیجیتال زمین شناسی ; تولید رابط
1. مقدمه
پدیده ها و ساختارهای زمین شناسی به صورت سه بعدی (3 بعدی) وجود دارند. حل مسائل اعماق زمین مستلزم تجسم سه بعدی و تجزیه و تحلیل زمین شناسی به عنوان پایه است، و پیش فرض همه اینها مدل سازی زمین شناسی سه بعدی است [ 1 ، 2 ]. مدلسازی سه بعدی زمین‌شناسی نه تنها در بسیاری از زمینه‌ها مانند برنامه‌ریزی شهری، ساخت‌وساز مهندسی، ذخیره‌سازی نفت و گاز، معادن دیجیتال و غیره ارزش کاربردی بسیار مهمی دارد، بلکه در تحقیقات تفسیر پدیده‌های زمین‌شناسی نیز اهمیت خاصی دارد. پیش بینی بلایای زمین شناسی، ارزیابی محیط زمین شناسی، و شبیه سازی کمی اثرات زمین شناسی [ 3 ، 4]. روش‌های مدلسازی سه‌بعدی زمین‌شناسی را می‌توان بر اساس منابع داده‌های مدلسازی و کاربرد دانش زمین‌شناسی، همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، تقسیم‌بندی کرد .
با توجه به منبع داده‌های مدلسازی، روش مدلسازی برای اجسام زمین‌شناسی عمدتاً شامل مدلسازی مبتنی بر گمانه، مدلسازی مبتنی بر مقطع، مدلسازی مبتنی بر نقشه‌های زمین‌شناسی و مدلسازی داده‌های چند منبعی است [ 2 ]. (1) مدلسازی مبتنی بر گمانه روشی برای برازش مستقیم و تولید مدل‌های جامد لایه از داده‌های گمانه است [ 5 ]]. این روش نسبتاً بالغ است و از درجه اتوماسیون بالایی برخوردار است. با این حال، به دلیل محدودیت تعداد گمانه‌ها، این روش عمدتاً برای مدلسازی لایه‌های سست و منطقه معدنی اکتشاف کلیدی مناسب است. (2) مدلسازی مبتنی بر مقطع روشی برای تولید تعداد معینی از بخش‌های زمین‌شناسی دوبعدی بر اساس داده‌های اکتشاف زمین‌شناسی، و سپس تولید یک مدل زمین‌شناسی سه‌بعدی بر اساس محدودیت‌های بخش زمین‌شناسی است [ 7 ، 8 ، 9 ]]. با این حال، تولید بخش زمین شناسی نیازمند بررسی های زیادی و ویرایش دستی توسط کارشناسان است که به معنای سرمایه گذاری بزرگ است، بنابراین برای مدل سازی لایه های سست و منطقه معدنی اکتشافی کلیدی نیز مناسب است. (3) مدل سازی بر اساس نقشه زمین شناسی از اطلاعات نقشه زمین شناسی صفحه که توسط داده های بررسی زمین شناسی مستقیم ترسیم شده است برای تولید یک مدل زمین شناسی سه بعدی استفاده می کند. از آنجایی که نقشه زمین شناسی هواپیما ترکیبی از نتایج کار بررسی میدانی زمین شناسی و دانش کارشناسان زمین شناسی است، اطلاعات ساختارهای زمین شناسی منطقه را آشکار می کند. علاوه بر این، ساختار چینه شکل سازندها توسط مرزهای سطحی و نگرش محدود می شود. با فرض کمبود سایر داده های زمین شناسی، راه حل موثری برای ساخت مدل سه بعدی زمین شناسی منطقه ای با استفاده از نقشه های زمین شناسی است.10 ]; (4) روش مدلسازی با ادغام داده‌های چند منبعی، روشی برای ادغام داده‌های زمین‌شناسی از منابع متعدد مانند گمانه‌ها و مقاطع زمین‌شناسی برای مدلسازی سه بعدی است [ 6 ، 12 ، 13 ]. این روش در ساخت اجسام پیچیده زمین شناسی مزایایی دارد و از دقت بالاتری برخوردار است. با این حال، به دست آوردن انواع مختلف داده با حجم یکسان در یک زمان دشوار است [ 23 ]. علاوه بر این، روش‌های مختلف کسب داده‌های مدلسازی و استانداردهای داده ناگزیر به تضادهای اطلاعاتی خاصی منجر می‌شود که تا حدی بر دقت مدل تأثیر می‌گذارد [ 24 ، 25 ].]، بنابراین برای مدلسازی لایه‌های سست و منطقه استخراج اکتشاف کلیدی نیز مناسب است.
بیان و کاربرد دانش زمین شناسی مکمل قدرتمندی برای مدل سازی زمین شناسی است. می‌تواند دقت و اتوماسیون مدلسازی را با ایجاد محدودیت‌های منطقی در شکل رابط زمین‌شناسی با توجه به ویژگی‌های بدنه زمین‌شناسی بهبود بخشد [ 26 ، 27 ]. با افزایش کاربرد دانش زمین‌شناسی در فرآیند مدلسازی زمین‌شناسی، از یک سو، زمانی که داده‌ها به قدری پراکنده هستند که ساخت یک مدل معقول دشوار است، دانش زمین‌شناسی خاص می‌تواند وابستگی به داده‌های مدلسازی را تا حدی کاهش دهد. از سوی دیگر، دانش کارشناسان زمین‌شناسی را می‌توان در فرآیند مدلسازی ادغام کرد تا دقت ساخت مدل را بهبود بخشد [ 16 ، 28 ،29 ]. بعلاوه، انواع مختلف اجسام زمین‌شناسی دارای شکل‌های تکتونیکی و تکتونیکی متفاوتی هستند که دانش زمین‌شناسی و روش‌های مدلسازی مربوط به آنها نیز متفاوت است. بنابراین، این یک پایه مهم برای مدلسازی مبتنی بر دانش است که به طور مؤثر یک پایگاه دانش زمین‌شناسی از یک نوع بدنه زمین‌شناسی خاص برای کاربرد دانش ایجاد کند.
کاربرد دانش در فرآیند مدلسازی را می توان به کاربرد صریح و کاربرد ضمنی تقسیم کرد. کاربرد صریح از یک تعریف صریح از هر شی در مدل استفاده می کند و مستقیما مختصات گره های کلیدی، بخش های خط و تکه ها را برای تشکیل سطح لایه ها به دست می آورد [ 30 ]. مهمتر اینکه این روش مبتنی بر معنایی زمین شناسی است که برای تعریف قواعد زمین شناسی استفاده می شود و از این قوانین برای توصیف رویدادهای مختلف زمین شناسی و همبستگی بین این رویدادها استفاده می شود و سپس از این همبستگی برای محدود کردن ساخت مدل زمین شناسی استفاده می شود [ 29 ]. ]. به عبارت دیگر، این روش به صراحت بعد زمین شناسی خاص مدل را در نظر می گیرد. به عنوان مثال، پرین [ 16] یک رویکرد دانش محور برای SEM پیشنهاد کرد که در سراسر گردش کار با تفسیر زمین شناسی مربوط به این مدل اشتراک دارد. هو و همکاران [ 17 ] از دانش زمین شناسی موجود در نقشه زمین شناسی برای تجزیه و تحلیل رابطه محدودیت بین طبقات و گسل ها استفاده کرد و روشی را برای ساخت یک مدل سه بعدی از گسل های پیچیده بر اساس نقشه زمین شناسی مسطح پیشنهاد کرد. علاوه بر این، فرناندز و همکاران. [ 14 ، 15 ] و ویدال رویو و همکاران. [ 18] تحقیقی را بر روی دستیابی به دامنه شیب بر اساس نقشه‌های زمین‌شناسی و تفاسیر رخنمون انجام داد که هندسه‌ها را به حجم‌هایی که در آن حالت بستر ثابت است ساده می‌کند و کارایی و دقت بالای این روش را در آزمایش‌ها به ترتیب بر روی حوضه Ainsa و تاقدیس Pico del Águila به اثبات رساند. . این روش به خوبی می تواند وضوح مورد نیاز برای بازسازی در هندسه نامنظم ناودیس یا تاقدیس را برآورده کند. کاربرد ضمنی از تعریف ضمنی رابط‌های زمین‌شناسی استفاده می‌کند، که به‌عنوان سطوح iso یک یا چند میدان اسکالر در فضای سه‌بعدی تعریف می‌شوند [ 30 ، 31 ، 32 ، 33 ، 34 ]. برای مثال، دی کمپ و اسپراگ [ 19] با مرز چینه‌شناسی بر اساس منحنی بزیه مطابقت دارد و مناطق ساختاری را بر اساس داده‌های نگرش برای ارتقای نقشه زمین‌شناسی مسطح ایجاد می‌کند. لوران و همکاران [ 22] داده‌های برگ‌ریزی را در ساختار چین‌خوردگی در چارچوب عددی ادغام کرد، که به طور موثری دقت مدلسازی ساختار چین را بهبود بخشید. هنگامی که با یک منطقه مدلسازی با داده‌های بررسی زمین‌شناسی محدود مواجه می‌شویم که نوع ساختار زمین‌شناسی مشخص و نسبتاً منفرد است، کاربرد صریح روش مدلسازی دانش امکان‌پذیرتر است. هنگامی که با یک منطقه مدلسازی با داده‌های بررسی زمین‌شناسی نسبتاً کافی مواجه می‌شویم که دارای انواع ساختار زمین‌شناسی نسبتاً پیچیده است، کاربرد ضمنی روش مدلسازی دانش امکان‌پذیرتر است. با این حال، هنگام مواجهه با ساختارهای زمین شناسی با ساختارهای مورفولوژیکی پیچیده، محدودیت های خاصی در استفاده از مدل سازی صریح یا ضمنی بر اساس نقشه های زمین شناسی به تنهایی وجود دارد [ 30 ]]. مدلسازی صریح مستعد ایجاد تعداد قابل توجهی خطاهای توپولوژیکی است و بهبود درجه اتوماسیون دشوار است و به تعامل دستی یا اقدامات تعمیر زیادی نیاز دارد. علاوه بر این، منحنی ریاضی یا مدل سطحی که توسط مدلسازی ضمنی ساخته شده است، برای تناسب با شکل واقعی رابط زمین‌شناسی بسیار پیچیده است.
ساختار گنبد از تغییر شکل سنگ ناشی از حرکت در داخل زمین سرچشمه می گیرد [ 35 ]. این سازه نوعی تاقدیس با غیر استوانه ای بسیار قابل توجه است که لایه سنگی آن به سمت بیرون متمایل و به اطراف بسته شده و شکل هندسی آن شبیه یک کاسه دانه معکوس است [ 36 ]. هنگام فرسایش، لایه‌های قدیمی‌تر در هسته ساختار گنبد نمایان می‌شوند که به شکل چندین لایه از جمله لایه‌های دیگر در نقشه زمین‌شناسی ناهموار است، یعنی لایه‌های پوشاننده لایه‌های زیرین را احاطه کرده‌اند [ 20 ]. در عین حال، ساختار گنبد یک بسته کلاسیک نفت و گاز است که انباشتن نفت و گاز و منابع معدنی را آسان می کند [ 36 ]]. بنابراین، مدل سازی سه بعدی سازه های گنبدی دارای اهمیت تحقیقات زمین شناسی و ارزش کاربردی خاصی است. رابط زمین شناسی آن منحنی است و برای کنترل شکل جانبی به داده های بررسی بیشتری نیاز است. با این حال، به عنوان نوعی ساختار سنگ بستر، گنبد همچنین فاقد داده‌های پیمایشی کافی است، بنابراین استفاده از دانش زمین‌شناسی برای کاهش وابستگی داده‌ای مدلسازی سه‌بعدی آن ضروری است. همانطور که نتایج بررسی های اصلی زمین شناسی، نقشه زمین شناسی دارای پوشش گسترده، حجم زیادی از اطلاعات و حاوی دانش حرفه ای قابل توجهی از زمین شناسی است که به عنوان یک پایگاه دانش برای کاربردهای مدل سازی بسیار مناسب است. بنابراین، برای ساختار زمین‌شناسی منطقه‌ای مانند ساختار گنبدی که داده‌های بررسی زمین‌شناسی کافی نیست،37 ]. علاوه بر این، با توجه به اینکه نوع زمین‌شناسی هدف مدلسازی در این مقاله مشخص است و می‌توان از دانش خاص زمین‌شناسی برای محدود کردن مدل استفاده کرد، این مقاله عمدتاً از ابزارهای صریح در کاربرد دانش زمین‌شناسی استفاده می‌کند. در عین حال، برای کنترل آسان‌تر شکل مدل، دانش نیز به طور ضمنی در برخی از بخش‌ها استفاده می‌شود، مانند ایجاد خطوط جانبی محدود شده توسط منحنی‌های بزیه.
علاوه بر این، برای لایه‌های ساختار گنبدی با مرزهای لایه منحنی و نگرش متغیر، این مقاله عمدتاً نیاز به استفاده از دانش زمین‌شناسی برای حل سه مشکل زیر دارد: (1) نگرش روی نقشه‌ها کمیاب است، که انعکاس واقعی آنها دشوار است. نگرش واقعی مرز لایه؛ (2) استنتاج جداگانه رابط چینه شناسی از نقاط لبه بالایی احتمالاً مشکلات توپولوژی را ایجاد می کند، مانند خود تقاطع یا سوراخ شدن رابط چینه شناسی. (3) به سادگی استنتاج سطح جانبی چینه شناسی از نگرش مرز چینه شناسی نمی تواند شکل واقعی نیرو و اعوجاج در قسمت های مختلف سمت لایه را منعکس کند.
هدف این مقاله – مثال زدن ساختار گنبد بر اساس نقشه زمین شناسی صفحه و DEM – مطالعه روشی برای استفاده از دانش زمین شناسی برای جبران کمبود داده و ساخت منطقی مدل موجودیت زمین شناسی سه بعدی در مناطق دارای داده های نادر بررسی زمین شناسی این مقاله مشکلات بالا را از طریق یک روش محاسبه بهبودیافته نگرش، روش تولید و بهینه‌سازی مرز پایین، و روش مدلسازی تصفیه شده بر روی سطح جانبی لایه محدود شده توسط منحنی بزیه حل می‌کند. سازماندهی این مقاله به شرح زیر است: بخش 2 روش شناسی را معرفی می کند، بخش 3 نتایج تجربی را ارائه می دهد، بخش 4 بحث را ارائه می دهد و بخش 5 را ارائه می دهد.نتیجه گیری و کار آینده را ارائه می دهد.
2. روش شناسی
این مقاله در صدد است تا یک روش موثر مدلسازی سه بعدی سازه گنبدی بر اساس نقشه های DEM و زمین شناسی رقومی را مورد بررسی قرار دهد. فرآیند مدلسازی عمدتاً شامل مراحل زیر است ( شکل 1 ): (1) محاسبه تطبیقی نگرش نقاط روی مرزهای چینه‌شناسی. (2) استنباط و تولید مرز پایین مدل از داده‌های نگرش نقاط مرزی، و اصلاح تکه‌ها و سوراخ‌های «خود متقاطع» در مرز پایین. (3) ایجاد سطح جانبی مدل محدود شده توسط منحنی های Bézier بر اساس مرز پایین. (4) ایجاد سطوح بالا و پایین لایه. و (5) دوخت سطوح جانبی، بالا و پایین بدنه زمین شناسی برای تولید مدل گنبد نهایی.
2.1. مفروضات و داده های ورودی
2.1.1. مفروضات
در حقیقت، ساختار گنبد ممکن است تحت تأثیر فرآیندهای زمین‌شناسی مختلف قرار گرفته و نمونه‌هایی از اشکال مختلف داشته باشد. به طور کلی، طبقات سازه گنبد تحت تأثیر یک رویداد فرسایشی – فرسایشی نسبتاً منفرد، به صورت حلقه های متعددی هستند که یکدیگر را در بر می گیرند که شکل اصلی این روش است. اگر بنای گنبد به دلیل اتفاقات زمین شناسی بعدی، اشکال دیگری را نشان دهد، باید به شکل خاصی به این شکل بازیابی شود. شرایطی که باید با آنها برخورد کرد به شرح زیر است: (1) در صورتی که گسل باعث جابجایی جدی سازه زمین شناسی اولیه شود، لازم است با توجه به تجربیات کارشناسی درباره امکان سنجی بازگرداندن سازه به خرابی قبلی قضاوت و آن را احیا کرد. و سپس از روش موجود در این مقاله برای مدلسازی استفاده کنید. (2) برای شرایطی که سنگ ماگمایی یا لایه سست بر نوردهی کامل سنگ بستر تأثیر می‌گذارد، همچنین لازم است قبل از مدلسازی با توجه به تجربه متخصص بازسازی شود. علاوه بر این، به منظور ارزیابی دقت موارد مدلسازی در این مقاله، این مقاله حوزه تحقیقی را انتخاب می‌کند که داده‌های پیمایش می‌تواند از مدلسازی روش‌های مدلسازی سنتی پشتیبانی کند. سپس، این مقاله مدل را تنها بر اساس داده های ورودی پراکنده ساخته و آن را با مدل ساخته شده با روش های سنتی برای تجزیه و تحلیل دقت مقایسه می کند. این مقاله منطقه تحقیقاتی را انتخاب می‌کند که داده‌های پیمایش می‌توانند از مدلسازی روش‌های مدلسازی سنتی پشتیبانی کنند. سپس، این مقاله مدل را تنها بر اساس داده های ورودی پراکنده ساخته و آن را با مدل ساخته شده با روش های سنتی برای تجزیه و تحلیل دقت مقایسه می کند. این مقاله منطقه تحقیقاتی را انتخاب می‌کند که داده‌های پیمایش می‌توانند از مدلسازی روش‌های مدلسازی سنتی پشتیبانی کنند. سپس، این مقاله مدل را تنها بر اساس داده های ورودی پراکنده ساخته و آن را با مدل ساخته شده با روش های سنتی برای تجزیه و تحلیل دقت مقایسه می کند.
خروجی مدل جامد ساخته شده در این مقاله یک مدل سطحی است، یعنی یک سطح فضای بسته تشکیل شده توسط TIN. یک سطح فضای بسته نشان دهنده یک جسم لایه پیوسته است. به منظور ساخت این مدل سطح، این مقاله ابتدا سطح نمای لایه گنبد، سطح مشترک فوقانی و تحتانی (یعنی ضلع داخلی و خارجی) و سطح پایینی که به طور مصنوعی محدود شده است را تولید می کند و سپس سطوح را بخیه می زند. مدل جامد سازه گنبد.
2.1.2. داده های ورودی
لایه ها: داده های صورت برداری لایه ها، در قالب فایل شکل ESRI، شامل اطلاعات نوع ساختاری و مختصات تمام نقاط گسسته در مرز لایه.
DEM: مدل رقومی ارتفاع، نوعی تصویر با فرمت tif، که از آن می توان خطوط کانتور، داده های خطی برداری از کانتور ارتفاع، حاوی اطلاعات ارتفاع، در قالب فایل شکل ESRI را به دست آورد.
نگرش بر روی نقشه/نگرش اندازه گیری شده: داده های نقطه ای به دست آمده پس از بردار سازی عناصر نگرش مشخص شده بر روی نقشه زمین شناسی هواپیما، در قالب فایل شکل ESRI، منعکس کننده داده های نگرش اندازه گیری شده در موقعیت مشخص شده است.
2.1.3. پارامترهای روش
ارتفاع پایین: ارتفاع پایین مدل تعیین شده توسط کاربر به طور کلی با توجه به ویژگی های بدنه زمین شناسی تنظیم می شود. این مقدار نباید خیلی کوچک تنظیم شود. در غیر این صورت باعث کاهش دقت مدل می شود. علاوه بر این، حداکثر مقدار نباید از پایین ترین قسمت مرز لایه بزرگتر باشد.
آستانه زاویه سوراخ: یک مقدار زاویه که توسط کاربر با توجه به ویژگی های شی مدل سازی تعیین می شود. هنگام شناسایی سوراخ لبه پایینی، اگر زاویه درج شده لبه پایینی کوچکتر از این مقدار باشد، لازم است بیشتر قضاوت شود که آیا زاویه درج شده یک سوراخ است یا خیر. به طور خاص، تنظیم این مقدار به متخصصان نیاز دارد که به طور جامع تغییر شکل ساختاری، درجه فرسایش و داده‌های بررسی زمین‌شناسی شی مدلسازی را در نظر بگیرند.
2.2. محاسبه نگرش
مرز پایین، که طرف و پایین لایه را محدود می کند، عامل کلیدی است که اثر مدل سازی کلی را تعیین می کند. علاوه بر این، مبنای و پیش نیاز استنباط مرز پایین چینه‌شناسی، اطلاعات کافی در مورد نگرش مرز چینه‌شناسی است. با این حال، تنها با تکیه بر مقدار کمی از اطلاعات نگرش اندازه گیری شده بر روی نقشه زمین شناسی، برآوردن الزامات بالا برای کمیت و دقت اطلاعات نگرش چینه شناسی دشوار است.
به همین دلیل، این مقاله بر اساس روش‌های موجود، روشی تطبیقی برای محاسبه نگرش هر نقطه بر روی مرز چینه‌شناسی ارائه کرده است. مراحل اصلی شامل ( شکل 2 ): (1) بر اساس پنج قانون نگرش زمین شناسی تحت شرایط مختلف پیشنهاد شده توسط Xu [ 11 ]، نگرش اندازه گیری شده را به نقاط مرزی چینه نگاری مربوطه اختصاص دهید. (2) نقاط تقاطع مرزهای چینه شناسی و خطوط کانتور را استخراج کنید و نگرش چینه شناسی را بر اساس روش سه نقطه یا چهار نقطه محاسبه کنید و سپس نقاط تقاطع را روی مرزهای چینه شناسی درج کنید. (3) نگرش سایر نقاط مرزی را بر اساس درون یابی خطی محاسبه کنید و نگرش های غیرعادی را تصحیح کنید.
2.2.1. رفتار نگرش اندازه گیری شده
نقاط نگرش اندازه گیری شده در محدوده در معرض هر لایه در نقشه زمین شناسی صفحه توزیع شده است، که نشان دهنده اطلاعات نگرش لایه در محل است. در حالت ایده آل، هر ناحیه با نگرش ناپیوسته باید اطلاعات نگرش خود را داشته باشد. با این حال، به دلیل عواملی مانند هوازدگی سنگ در مزرعه، دشواری در تمایز بین شکاف ها و صفحات خطی، سازندهای سنگی آشکار نشده، محدودیت های صندوق بررسی زمین شناسی و زمان و غیره، اندازه گیری نگرش محدود شده است.
بر اساس اصل انباشته شدن زمین، اگر تغییر شکل تکتونیکی عمده ای در مرحله بعدی وجود نداشته باشد، به استثنای درجه خاصی از تمایل، سطح مشترک سنگ های رسوبی اساساً موازی هستند و نگرش های اندازه گیری شده قسمت های رخنمونی اساساً مشابه هستند. رابط ها به طور کلی، هر دو تفاوت در جهت شیب و زاویه بین چندین نگرش اندازه گیری شده از 5 درجه تجاوز نمی کند [ 38 ]]. علاوه بر این، مقدار میانگین نگرش‌های اندازه‌گیری شده را می‌توان به کل مرز قشر هدایت کرد. علاوه بر این، اگر چندین نقطه داده نگرش اندازه‌گیری‌شده از یک سری از لایه‌های تماسی که متقابلاً همخوانی دارند، اساساً سازگار باشند، مقدار میانگین نگرش‌های اندازه‌گیری شده را می‌توان به تمام مرزهای این اقشار هدایت کرد. اگر درجه خاصی از تغییر شکل تکتونیکی رخ داده باشد، مقادیر نگرش اندازه گیری شده این لایه ها ممکن است کاملاً متفاوت باشد. با این حال، با توجه به رابطه تماس سازگار بین اقشار، هنوز همبستگی خاصی بین نگرش های اندازه گیری شده و اقشار در جهت خط شیب وجود دارد. بنابراین، نگرش های اندازه گیری شده را می توان در امتداد خط شیب تا تقاطع مرزها و خطوط شیب انجام داد. به همین ترتیب، نگرش های اندازه گیری شده در چندین لایه که به موازات ناسازگار هستند را می توان به تقاطع مرزها و خطوط شیب نیز انجام داد. (زو فنگ، 2014). روش خاص به این صورت است: ابتدا بین لایه‌های دارای رابطه تماس منطبق یا موازی ناسازگار، نقطه را با نگرش اندازه‌گیری شده عبور داده و یک خط مستقیم در جهت شیب بکشید. ثانیاً، نگرش اندازه گیری شده را به تقاطع خط مستقیم و هر مرز چینه شناسی اختصاص دهید. سپس، نگرش نقطه P1 را می توان به نقاط تقاطع P2، P3 و P4 اختصاص داد. نقطه را با نگرش اندازه گیری شده عبور دهید و یک خط مستقیم در امتداد جهت شیب بکشید. ثانیاً، نگرش اندازه گیری شده را به تقاطع خط مستقیم و هر مرز چینه شناسی اختصاص دهید. سپس، نگرش نقطه P1 را می توان به نقاط تقاطع P2، P3 و P4 اختصاص داد. نقطه را با نگرش اندازه گیری شده عبور دهید و یک خط مستقیم در امتداد جهت شیب بکشید. ثانیاً، نگرش اندازه گیری شده را به تقاطع خط مستقیم و هر مرز چینه شناسی اختصاص دهید. سپس، نگرش نقطه P1 را می توان به نقاط تقاطع P2، P3 و P4 اختصاص داد.شکل 3 ).
علاوه بر نقاط نگرش چینه شناسی، نقشه های زمین شناسی همچنین حاوی اطلاعات نگرش صفحات گسل است. یک گسل یک لایه را قطع می کند و باعث می شود که لایه شکسته شود و یک مرز لایه جدید تشکیل می دهد، جایی که مورفولوژی لایه توسط گسل کنترل می شود و به همسایگان خود منتقل نمی شود، بنابراین مرز در اینجا می تواند مستقیماً نگرش گسل را نشان دهد. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است ، گسل هایی از سازند عبور می کنند، یعنی دو خط قرمز در شکل. نگرش مرز لایه همانند گسل است و نگرش رابط گسل را می توان مستقیماً به نقاط مرزی مربوطه نسبت داد.
2.2.2. محاسبه غیرمستقیم تطبیقی نگرش
روش‌های سنتی محاسبه غیرمستقیم نگرش معمولاً از روش چهار یا سه نقطه‌ای استفاده می‌کنند. در میان آنها، روش چهار نقطه ای، یعنی روش کانتور مجاور، نگرش طبقات را از چهار تقاطع دو خط کانتور با ارتفاعات نابرابر و مرز چینه شناسی انتخاب شده محاسبه می کند [ 39 ، 40 ]. اصل روش سه نقطه ای تعیین شکل صفحه با یافتن سه نقطه همسطح و غیر خطی است [ 41 ].]. در روش چهار نقطه ای از بیش از سه نقطه استفاده می شود که می تواند از طریق تعدیل خطای محاسبه نگرش ناشی از خطای نقطه را تا حدودی کاهش دهد به طوری که دقت روش چهار نقطه ای بیشتر از روش سه نقطه ای باشد. با این حال، شرایط روش چهار نقطه ای سخت تر از روش سه نقطه ای است. بنابراین در این مقاله زمانی که چندین امتیاز محاسباتی شرایط محاسباتی روش چهار امتیازی و روش سه امتیازی را دارند، روش چهار امتیازی برای محاسبه نگرش ترجیح داده می شود، در غیر این صورت باید روش سه امتیازی در نظر گرفته شود. ( جدول 2). هر دو روش برای محاسبه نگرش لایه سنگی پایدار مناسب هستند. حتی برای اقشار با تغییر شکل شدید تکتونیکی، مقدار نگرش محاسبه شده نیز می تواند روند کلی نگرش را تا حدی منعکس کند. هر بخش کوچکی از لایه را می توان به عنوان صفحه ای با همان نگرش در نظر گرفت. بنابراین، بر اساس چندین نقطه داده مجاور، می توان از روش سه و چهار نقطه ای برای انجام محاسبه تطبیقی نگرش هر قسمت از مرز چینه نگاری در این مقاله استفاده کرد. بنابراین، این مقاله روش سه نقطه ای و روش چهار نقطه ای را برای انجام محاسبه تطبیقی نگرش هر قسمت از مرز چینه شناسی اتخاذ می کند. مراحل مشخص به شرح زیر است: (1) تقاطع مرزهای چینه شناسی و خطوط کانتور را به عنوان نقاط محاسبه استخراج کنید. (2) چهار نقطه محاسبه متوالی را در یک مرز زمین شناسی یکسان بگیرید و قضاوت کنید که آیا می توان از روش چهار نقطه ای برای محاسبه نگرش چهار نقطه استفاده کرد و اگر چنین است، نگرش را بر اساس روش چهار نقطه ای محاسبه کنید و بروید. به مرحله (4)، در غیر این صورت به مرحله (3) بروید. (3) قضاوت کنید که آیا روش سه نقطه می تواند در سه نقطه اول از چهار نقطه استفاده شود، و اگر چنین است، محاسبه کنید. (4) قضاوت کنید که آیا چهار نقطه محاسبه متوالی وجود دارد که هنوز برای محاسبه نگرش استفاده نمی شود، اگر چنین است، به مرحله (2) بروید. (3) قضاوت کنید که آیا روش سه نقطه می تواند در سه نقطه اول از چهار نقطه استفاده شود، و اگر چنین است، محاسبه کنید. (4) قضاوت کنید که آیا چهار نقطه محاسبه متوالی وجود دارد که هنوز برای محاسبه نگرش استفاده نمی شود، اگر چنین است، به مرحله (2) بروید. (3) قضاوت کنید که آیا روش سه نقطه می تواند در سه نقطه اول از چهار نقطه استفاده شود، و اگر چنین است، محاسبه کنید. (4) قضاوت کنید که آیا چهار نقطه محاسبه متوالی وجود دارد که هنوز برای محاسبه نگرش استفاده نمی شود، اگر چنین است، به مرحله (2) بروید.
2.2.3. شناخت و اصلاح نگرش غیرعادی
گنبد به عنوان نوعی ساختار تاقدیس، مایل و بسته است [ 36 ]. به عبارت دیگر، جهت شیب آن در اطراف مرز به طور کلی به سمت خارج نسبت به مرز چینه شناسی اشاره دارد. با این حال، نگرش محاسبه شده بر اساس هدایت نگرش اندازه گیری شده، محاسبه روش غیرمستقیم، درونیابی نگرش یا سایر مراحل مرتبط ممکن است جهت فرورفتگی به سمت داخل داشته باشد و این یک نگرش غیرعادی برای ساختار گنبد است. نحوه تصحیح مؤثر این نگرش‌های غیرعادی، موضوع کلیدی است که در این بخش باید حل شود.
این مقاله روشی را برای تصحیح نگرش نقاط داده با انحنای مرزی پیشنهاد می‌کند. این روش که قانون نگرش مرزی کلی در ساختار گنبد را برآورده می‌کند، می‌تواند جهت شیب را به سمت بیرون لایه با توجه به مورفولوژی محلی مرز انجام دهد. بنابراین، برای موقعیت‌های غیرعادی که رو به داخل هستند، می‌توان شیب را بر اساس روش انحنا اصلاح کرد ( شکل 5 ).
2.3. تولید و بهینه سازی مرزهای پایین
در نزدیکی سطوح لایه، اشکال رابط چینه شناسی توسط مرزها و نگرش آنها محدود می شود [ 38 ]. در این مقاله، هر نقطه پایین مربوطه از هر نقطه مرزی لایه محاسبه می شود و سپس با اتصال هر نقطه مرزی پایین به نوبت، مرز پایین به دست می آید. بنابراین، با استفاده از موقعیت و نگرش نقطه بر روی مرز لایه، می توان نقطه مرزی پایین را به طور منطقی ایجاد کرد.
با این حال، به دلیل شکل تقریبی بیضوی و نگرش های مختلف سازه های گنبد، مرز پایین اولیه ایجاد شده اغلب دارای مشکلات خودتقاطع و فرز است. بنابراین، بهینه‌سازی مرز اولیه پایین، به عبارت دیگر، حذف خودتقاطع و سوراخ‌ها در مرز پایینی اولیه، کلید ایجاد منطقی مرز پایین و مهم‌ترین فرآیندی است که بر دقت مدلسازی سه‌بعدی ساختار گنبدی تأثیر می‌گذارد. این دو جنبه به ترتیب در دو بخش فرعی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است.
2.3.1. درمان خودتقاطع سمت پایین
با توجه به این ویژگی که زنجیره های یکنواخت هرگز خود را قطع نمی کنند، یانگ [ 42 ] یک الگوریتم سریع برای قضاوت در مورد تقاطع خود چند خطوط بر اساس زنجیره یکنواخت هندسه محاسباتی و یک الگوریتم اسکن خط موازی بهبود یافته پیشنهاد کرد. با توجه به این الگوریتم، بر اساس یکنواختی آبسیسا یا مختصات نقاط مرزی مجاور ( شکل 6)): ابتدا لبه پایینی را به چندین زنجیره یکنواخت تقسیم کنید. سپس، با قضاوت دوتایی که آیا زنجیره های یکنواخت همدیگر را قطع می کنند یا خیر، نقاط بالقوه خود متقاطع را شناسایی کنید. و در نهایت بر اساس هر نقطه خودتقاطع، لبه پایینی را به دو قسمت تقسیم کنید و سپس با توجه به مساحت چندضلعی محصور، لبه پایینی «حلقه خودتقاطع» را شناسایی و حذف کنید. در مقایسه با روش مرسوم که تقاطع پاره های خط در پایین را به صورت جفت پیدا می کند، این روش دارای پیچیدگی کم و بازده اجرایی بالایی است.
2.3.2. درمان فرزهای پایین
فرز لبه پایینی که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است به سوراخ لبه پایینی اشاره دارد که توسط گروهی از نقاط داده پیوسته در مرز بالایی بدون سوراخ محاسبه شده است. ممکن است باعث شود سطح مشترک یک ساختار خمشی طولانی و باریک با فرورفتگی شدید به سمت داخل یا بیرون زدگی به سمت بیرون در جهت طولی ایجاد کند. سوراخ پایین در شکل 7 نشان داده شده استآ. به طور کلی، لایه لایه تماسی منطبق‌پذیر که در معرض قرار نگرفته، بدون تجربه تغییر شکل ساختاری شدید، سوراخ ایجاد نمی‌کند. با این حال، زمانی که تفاوت جهت شیب بین دو نقطه مرزی مجاور در بالا زیاد باشد، ممکن است سوراخ‌هایی در لبه پایین ظاهر شوند. علاوه بر این، پس از فرآیند از بین بردن خود تقاطع در لبه پایین، ممکن است فرز نیز ظاهر شود. وجود فرزها به دلیل تولید مرز پایین باعث می شود که رابط لایه تولید شده به اندازه کافی صاف نباشد که تأثیر بیشتری بر کیفیت مدل گنبد سه بعدی ساخته شده خواهد داشت. لازم به ذکر است که آن دسته از سوراخ‌ها (دره‌های نازک، دره‌ها و …) که در اثر فرسایش ایجاد می‌شوند، عموماً در سطح لایه‌ای در معرض فرسایش ظاهر می‌شوند که از این روش استفاده نمی‌شود.
به همین دلیل، یک روش استخراج نقطه منحنی در این مقاله پیشنهاد شده است و بر اساس زاویه شامل قطعات مجاور برای صاف کردن بخش خط سوراخ و ایجاد یک مرز کف صاف است. ایده خاص این روش پردازش به شرح زیر است ( شکل 7 ): اولاً، نقطه مرزی را با زاویه کمتر از یک آستانه معین در مرز پایین جستجو کنید، که می تواند به عنوان “خراش” قضاوت شود. ثانیا، دو نقطه مرزی مجاور نقطه مرزی فعلی را به هم وصل کنید تا زاویه درج شده را پر کنید و قضاوت کنید که آیا سوراخ کاملاً با توجه به آستانه زاویه موجود حذف شده است یا خیر. اگر از بین نرفت، این عمل را تکرار کنید تا همه خراش ها از بین بروند.
2.4. تولید رابط تحت محدودیت Bézier
با استفاده از یک خط مستقیم که نقاط مربوطه مرزهای بالا و پایین را به هم متصل می کند، می توان سمت سازند با خطوط کناری مستقیم را به سرعت ایجاد کرد. اما به دلیل نیروهای متفاوت در فرآیند شکل‌گیری، خط جانبی سازه گنبد یک خط مستقیم ساده نیست که توسط نقطه مرزی و نگرش آن تعیین می‌شود، بلکه منحنی صاف با رادیان مشخص است. بنابراین، بر اساس نقاط مرزی متناظر بالا و پایین، یک منحنی بزیه باید تولید و به چندین بخش خط پیوسته گسسته شود تا یک منحنی جانبی نسبتا صاف به دست آید [ 43 ، 44 ، 45 ].
مراحل مبتنی بر محدودیت های بزیه عمدتاً به شرح زیر است: (1) ایجاد نقاط کنترل یک منحنی بزیه، بر اساس نقاط روی مرز بالا و پارامترهای منحنی بزیه که توسط کاربر با اشاره به شکل واقعی گنبد تنظیم شده است. ; (2) تولید Bézier بر اساس منحنی نقاط کنترل با بیان پارامتری، که بلافاصله توسط تعداد قطعات تعیین شده توسط کاربر t به بخش های خط پیوسته t گسسته می شود. (3) به نوبه خود نقطه i را در هر خط جانبی به هم وصل کنید(من=1،2،…،تی-1)بدست آوردن تی-1منحنی های بسته؛ (4) با استفاده از روش بخش 2.2 برای از بین بردن خود تقاطع و سوراخ های منحنی بسته، و ذخیره نقاط روی منحنی مربوطه در مجموعه نقاط جانبی. (5) ساخت یک شبکه مثلثی Delaunay به عنوان سطح جانبی لایه بر اساس نقاط مرزهای بالا و پایین و نقاط جانبی.
پارامترها را می توان به طور منطقی با توجه به داده های گمانه یا مقطع منطقه آزمایشی تنظیم کرد تا مدل سازه گنبد با شکل واقعی مطابقت داشته باشد. برای روش خاص به بخش 4.1 مراجعه کنید . پارامترهایی که بر تولید منحنی بزیه تأثیر می گذارند در جدول 3 نشان داده شده است.
در مورد n =3 به ترتیب چهار نقطه کنترل و دو ضریب خمش وجود دارد و فرآیند تولید منحنی جانبی به شرح زیر است:
- (1)
-
یک نقطه مرزی بالایی بدست آورید پ1(ایکس1،y1،z1)از قشر، یعنی اولین نقطه کنترل و نگرش آن است α1(ρ،θ1)، جایی که ρ1جهت شیب است و θ1زاویه شیب است.
- (2)
-
تفاوت را محاسبه کنید Δاچبین ایکس1و ارتفاع پایین H ;
- (3)
-
موقعیت دومین نقطه کنترل را محاسبه کنید پ2(ایکس2،y2،z2)در خط کناری مطابق با معادله ( 1 )، در حالی که نگرش از پ2است α2(ρ،θ2)=(ρ،متر1×θ1);
ایکسمن=ایکسمن-1+Δاچ/n×گناهρبرنزهθمنyمن=yمن-1+Δاچ/n×cosρبرنزهθمنzمن=zمن-1-Δاچ/n.در میان آنها، Δاچتفاوت بین است z1و ارتفاع پایین تعیین شده توسط کاربر، و i شماره نقطه کنترل است، من∈[2,n+1]; - (4)
-
همانند مرحله (3) سومین نقطه کنترل را بدست آورید پ3(ایکس3،y3،z3)و نقطه کنترل چهارم پ4(ایکس4،y4،z4);
- (5)
-
بر اساس تمام نقاط کنترل، منحنی Bézier را در پ1;
- (6)
-
با استفاده از فناوری Morphing، منحنی Bézier را به تعدادی از نقاط داخلی در رابط ( شکل 8 ) گسسته کنید [ 46 ].
- (7)
-
هر نقطه روی منحنی را به نوبه خود وصل کنید تا یک خط جانبی به دست آید.
2.5. نسل پایین
فرآیند مدلسازی سطح پایین لایه را می‌توان به ایجاد یک شبکه مثلث‌سازی محدودیت مرزی بر اساس مرزهای داخلی و خارجی پایین خلاصه کرد [ 47 ]]. به طور کلی، در مناطقی با نوسانات کوچک، تغییر به روش ساخت شبکه دو بعدی تأثیر کمتری بر ساختار افقی شبکه مثلثی دارد و چون بعد فرآیند ساخت شبکه کمتر است، پیچیدگی محاسباتی بسیار کمتر از روش سه بعدی بر اساس حقایق فوق، این مقاله ابتدا نقاط مرزی درونی و بیرونی را از یک عنصر چینه‌شناسی استخراج کرده و آنها را در صفحه افقی طرح می‌کند. ثانیاً، نقاط مرزی را به نوبه خود به هم متصل می کند تا حلقه های داخلی و خارجی چند ضلعی پایینی را به دست آورد و یک مثلث پایینی دو بعدی بر اساس قانون دلونای ایجاد می کند. در نهایت برای بدست آوردن مدل پایین، مقدار ارتفاع پایین مشخص شده توسط کاربر را به تمام نقاط شبکه مثلث اختصاص دهید.
2.6. نسل برتر
فرآیند مدل سازی بالا شبیه به پایین است. اول، یک مثلث اولیه را بر اساس مرزهای درونی و بیرونی طبقات ایجاد کنید. ثانیاً، با توجه به فاصله نمونه‌برداری، نقاط نمونه‌برداری را از خطوط کانتور در محدوده نوردهی لایه‌های مربوطه استخراج کنید و آنها را تحت معیارهای دلونای در مثلث اولیه قرار دهید. در نهایت مقدار ارتفاع سطح بالایی را به تمام نقاط شبکه مثلث داده و سپس مدل سطح بالایی را بدست می آوریم.
2.7. دوخت مدل
پس از ایجاد سطح مشترک، بالا و پایین هر لایه در ساختار گنبدی، این سطوح باید بیشتر به مدل های جامد از هر لایه دوخته شوند. ماهیت دوخت مدل ادغام نقاط با نام یکسان در وجوه مختلف یک موجودیت است.
در فرآیند دوخت مدل ( جدول 4 )، اگر یک لایه زیرین وجود داشته باشد س(من+1)در قشر سمن، رابط بیرونی س(من+1)باید به عنوان رابط داخلی در نظر گرفته شود سمن. سپس بر اساس رابط های داخلی و خارجی، سطوح بالا و پایین را کوک بزنید. در غیر این صورت، فقط رابط بیرونی و سطوح بالا و پایین باید به هم دوخته شوند.
علاوه بر این، اطلاعات ویژگی هر مدل لایه از عناصر لایه متناظر نقشه زمین‌شناسی صفحه به‌دست می‌آید و در فایل ویژگی مدل با فرمت JSON مربوطه همراه با شناسه مدل ذخیره می‌شود، که می‌تواند به طور موثر از پرس و جو مرتبط بین لایه 3 بعدی پشتیبانی کند. اطلاعات مدل و ویژگی
3. مطالعات موردی
3.1. داده ها و بستر آزمایشی
در این مقاله از داده های DEM و لایه برداری و نقطه نگرش نقشه رقومی زمین شناسی برای مدل سازی گنبد استفاده شده است. همه الگوریتم‌ها با استفاده از GDAL (کتابخانه انتزاعی داده‌های مکانی، www.gdal.org ، دسترسی به 28 مارس 2018) پیاده‌سازی شدند و با استفاده از کامپایلر Microsoft Visual C# 2012 که در 26 نوامبر 2012 مشاهده شد، کامپایل شدند.
3.2. مورد 1: گنبد Wulongshan
3.2.1. محدوده مطالعه و مجموعه داده
این منطقه آزمایشی گنبد Wulongshan است که در لایه‌های Paleozoic در شهرستان Zigui، استان Hubei، چین توسعه یافته است. گنبد Wulongshan در ناحیه هسته یانگ تسه کراتون در جنوب چین، بین گنبد Huangling و بدنه اصلی تاقدیس Xianglongshan قرار دارد. این یک ساختار گنبدی معمولی است که دارای طبقات رسوبی پیوسته و سابقه فسیلی فراوان است. این منطقه همیشه کانونی برای مطالعه مسائل مرزی علوم زمین، مانند رشد و تکامل پوسته قاره ای پرکامبرین اولیه یانگ تسه کراتون چین جنوبی، و فشار درون قاره ای، بالا آمدن و تکتونیک کششی چین جنوبی در مزوزوئیک-سنوزوئیک بوده است. دوران [ 48]. این سازه دارای شش لایه از داخل به خارج است، یعنی سازند بائوتا، سازند نانجینگوان (شامل سازند هونگ هوآیوان، سازند داوان، سازند گونیوتان و غیره)، سازند لانگ ماکسی اردویسین، سازند شامائو، سازند لووراپینگ سیلورین، و سازند پائوماگانگگ . علاوه بر این، ساختار اصلی اساساً توسط سنگ‌های آتشفشانی و لایه‌های سست پوشیده نشده است که این امر برای اجرای روش مدلسازی در این مقاله مفید است.
منبع داده های مدل سازی نقشه زمین شناسی در مقیاس 1:200000 و داده های DEM با وضوح 30 متر است ( شکل 9 و شکل 10 ). هر دوی آنها از سیستم مختصات WGS84 و طرح ریزی Web Mercator استفاده می کنند. دو نقطه نگرش در منطقه مدل سازی بر روی نقشه زمین شناسی اندازه گیری شده و دو گسل وجود دارد که یکی از آنها مربوط به قسمتی از مرز چینه شناسی است. بنابراین می توان از آن برای تعیین نگرش مرز مربوطه استفاده کرد.
3.2.2. عملکرد مدلسازی
رابطه چینه‌شناسی داخلی ناهماهنگی موازی است [ 49 ]، بنابراین اطلاعات نگرش نقشه زمین‌شناسی را می‌توان با استفاده از روش پیشنهادی در بخش 2.1.1 به موقعیت‌های مرزی طبقات مربوطه نسبت داد پس از محاسبه نگرش نقاط مرزی، اطلاعات نگرش هر لایه در مدل بدست آمده و در شکل 11 نشان داده شده است. در این حالت در هر خط کناری تعداد قطعات 2 عدد و ضریب خمش 1.5 می باشد. بدون بیان عیوب این ناحیه، مدل تولید شده در شکل 12 و شکل 13 نشان داده شده است .
دنگ [ 49 ] پس از مطالعه ساختار گنبد Huangling و نواحی مجاور ، بخش زمین‌شناسی گنبد Wulongshan را بر اساس داده‌های لرزه‌ای ترسیم کرد ( شکل 14 a). تاقدیس Xianglongshan عمدتاً توسط تنش زمین ساختی فشاری تقریباً شمال به جنوب کنترل می شود. یعنی لایه ضلع جنوبی با گوه زدن لایه در ضلع شمالی تاقدیس در امتداد شیل سیلورین تشکیل شده است. شیب قسمت میانی و قسمت مرکزی سازه کوچک و شیب دو بال بزرگ است. بال شمالی تاقدیس به طور کلی دارای یک برآمدگی کوچکتر بر بال جنوبی است که از برهنه شدن بیشتر رنج می برد، به خصوص در جایی که خط مقطع F-F از آن عبور می کند. مدل مقطع عمودی ( شکل 14ج) با برش مدل ساختار گنبد Wulongshan تولید شده در این مورد به دست می آید. با مقایسه آن با بخش قبلی ( شکل 14 ب) به دست آمده در همان مکان، معلوم می شود که شکل آنها اساساً سازگار است. این نشان می دهد که مدل سه بعدی تولید شده در این مورد می تواند شکل واقعی ساختار گنبد را تا حد معینی منعکس کند. علاوه بر این، با توجه به اینکه هرچه عمق بیشتر باشد، دقت کسر سطح لایه کمتر خواهد بود، این آزمایش ارتفاع پایین را 300 متر تعیین کرد.
3.3. مورد 2: ساختار ریچات، موریتانی
3.3.1. محدوده مطالعه و مجموعه داده
سازه ریچات در بخش غربی صحرای صحرا در جمهوری اسلامی موریتانی قرار دارد ( شکل 15 ). این سازه از چندین گروه از حلقه های متحدالمرکز با عرض بزرگ تشکیل شده است. قطر کل منطقه 40 کیلومتر و ارتفاع حدود 400 متر است. جامعه آکادمیک کنونی معتقد است که گروه‌های متعدد کوه‌های حلقه‌ای شکل برجسته در ساختار ریچارد از سنگ‌های ماگمایی قلیایی که در دوره کرتاسه به داخل صفحه سنگ نفوذ کرده‌اند سرچشمه می‌گیرند. تحت تأثیر نسبت‌های مختلف کوارتز در سازندهای سنگی، لایه‌های سنگ سخت و نرم متناوب در بالا به تدریج بالا می‌روند و سپس ساختار گنبدی تحت تأثیر فرسایش دیفرانسیل تشکیل می‌شود [ 50 ].]. از هسته تا لبه، سن دیاژنتیکی طبقات از پروتروزوییک پسین تا اردوویسین متغیر است. شیب لایه حدود 10-20 درجه است. ناحیه مرکزی آن از برش سیلیسی تشکیل شده است که مساحتی به قطر حداقل 30 کیلومتر را پوشش می دهد [ 51 ، 52 ].
نقشه زمین شناسی مورد استفاده در این آزمایش، بر اساس نقشه زمین شناسی 1:1،000،000 موریتانی در پروژه PRISM II [ 53 ]، با بازیابی مرز سنگ بستر آن پس از حذف پساب های گدازه و لایه های سست در منطقه مدل سازی به دست آمده است ( شکل 15 a). . علاوه بر این، منبع داده DEM یک محصول دیجیتالی از ALOS PALSAR است ( search.asf.alaska.edu ، در 7 مه 2022 مشاهده شد) با وضوح 30 متر ( شکل 15 ب). هر دوی آنها از سیستم مختصات WGS84 و طرح ریزی Web Mercator استفاده می کنند.
3.3.2. عملکرد مدلسازی
در این حالت، شش لایه از دوران پروتروزوییک که در هسته گنبد در معرض دید قرار گرفته اند، برای مدل سازی انتخاب می شوند که کدهای آنها At2، Ahb، Aht، Ahz، Ah، Te از داخل به خارج است. به جز At2 که در دوران مزوپروتروزوییک تشکیل شد، بقیه طبقات همگی به نئوپروتروزوییک با سن های زمین شناسی پیوسته تعلق دارند. با این حال، از آنجایی که نقشه اصلی زمین‌شناسی اطلاعات نگرش واقعی را نشان نمی‌داد، نگرش‌های مورد استفاده در فرآیند مدلسازی عمدتاً با روش‌های چهار نقطه و سه نقطه محاسبه شدند. در هر خط کناری تعداد قطعات 5 عدد و ضرایب خمش به ترتیب 1.2 و 0.8 می باشد. اثر مدل نهایی در شکل 16 نشان داده شده است .
ماتون و جبراک [ 54 ]، در مطالعه تکامل ساختاری و مکانیسم ژنتیکی آن در ساختار ریچات، بر اساس داده‌های لرزه‌ای با وضوح بالا، داده‌های مکان چاه اکتشافی و داده‌های بررسی زمین‌شناسی، رابط‌های چشم‌انداز احتمالی ساختار ریچات را ترسیم کردند که نشان داد ساختار داخلی شرقی-غربی ( شکل 17 الف). مدل مقطع عمودی سازه ریچات به دست آمده در این مورد ( شکل 17 ب) اساساً با مدل شکل 17 a مطابقت دارد ، که ثابت می کند مدل تولید شده در این مورد می تواند ساختار گنبد واقعی را تا حد معینی منعکس کند.
4. بحث
4.1. پایداری روش
4.1.1. در طول محاسبه نگرش، تأثیر بی نظمی محلی را کاهش دهید
در این مقاله از روش تطبیقی سه و چهار نقطه ای برای محاسبه نگرش طبقات سنگ استفاده شده است. در این روش، سطح مشترک چین به عنوان یک سطح منحنی متشکل از چند صفحه ریز در نظر گرفته می شود که نگرش های محاسبه شده بر روی آن وضوح بالاتری دارند. با این حال، روش محاسبه نگرش بر اساس چند نقطه داده نسبت به بی نظمی محلی حساس تر است. به طور خاص، به دلیل تغییر شکل ساختاری یا خطای اندازه‌گیری مکان نقطه، ممکن است تفاوت زیادی بین نگرش محاسبه‌شده نقاط مجاور وجود داشته باشد، که ممکن است منجر به نیاز به پرداختن به مشکلات توپولوژی فضایی بیشتر شود. در مواجهه با این بی نظمی محلی، فرناندز [ 55] دو روش منطقه مسطح و تحلیل لحظه ای اینرسی را برای به دست آوردن میانگین نگرش های سطحی از نقاط متعلق به سطح که در مواجهه با بی نظمی های موضعی استحکام بالاتری دارند، پیشنهاد کرد.
4.1.2. اثرات مختلف ضرایب خمشی خط جانبی
در واقع خط کناری سازه گنبد یک خط مستقیم نیست. با توجه به توسعه واقعی، شکل خط کناری ممکن است محدب یا مقعر، یا محدب و مقعر در همان سمت باشد. علاوه بر این، تأیید شکل این حاشیه‌ها تنها بر اساس داده‌های نگرش سطحی دشوار است. اگرچه داده‌های گمانه و بخش زمین‌شناسی سازه‌های گنبدی اغلب مفقود یا نسبتاً پراکنده هستند و برای استفاده مستقیم به‌عنوان داده‌های پایه برای مدلسازی کافی نیستند، اینها عینی‌ترین داده‌هایی هستند که ساختار زمین‌شناسی منطقه و توزیع لایه را منعکس می‌کنند. بنابراین، آنها داده های مرجع مهمی برای تعیین معقول پارامترهای مدل سازی، و برای تأیید کیفیت و بهینه سازی مدل هستند. در میان آنها، داده های گمانه شامل اطلاعات مکان گمانه، اطلاعات توالی انباشته شدن و ضخامت لایه حفاری شده، در حالی که داده های بخش زمین شناسی شامل اطلاعات موقعیت مقطع و فرم توسعه لایه در خط مقطع است. هنگام ایجاد خط جانبی منحنی بزیه، با توجه به داده های گمانه یا مقطع، با تنظیم پارامترهای نقطه کنترل به طور معقول و کنترل موقعیت مکانی چندین قسمت از رابط لایه، می توان به طور موثر ضخامت و توزیع فضایی را اصلاح و بهینه کرد. لایه، و دقت مدل سازی سمت را بهبود بخشد. به طور خاص، تعیین موقعیت فضایی چندین بخش از رابط لایه با توجه به داده‌های گمانه و مقطع ناحیه مدلسازی، و تنظیم پارامترهای منحنی بزیه مناسب برای کنترل مدل لایه لایه تولید شده نزدیک به شکل واقعی است.
نتایج تجربی مقایسه ای با تعداد نقاط کنترل متفاوت در هر خط کناری و ضرایب خمشی در شکل 18 در زیر ارائه شده است. با مقایسه انحراف بین خط جانبی تولید شده و اندازه گیری شده، می توان درجه برازش خط جانبی را قضاوت کرد. به طور کلی، هر چه نقاط کنترل بیشتر باشد، مناسب تر است.
4.1.3. درمان عیوب در سازه گنبد
برای بیان گسل های ایجاد شده در ناحیه سازه گنبدی، لازم است مدل سازی گسل بر اساس مدل سازه گنبدی اصلی از طریق عمل برش و بخیه انجام شود. روش مدلسازی خاص به شرح زیر است: ابتدا، بر اساس داده‌های خط و نگرش خطا، یک مدل سه‌بعدی برش‌شکل تولید کنید. در مرحله دوم، ساختار گنبدی را با خطای آن با تفریق عملیات بولی سه بعدی بین مدل صفحه گسل و مدل گنبد به دست آورید ( شکل 19).). از آنجایی که مرز چینه شناسی مورد استفاده در مدل سازی گنبد قبلاً حرکت چینه شناسی ناشی از گسل را منعکس کرده است، مدل سه بعدی ایجاد شده نیز می تواند آن را منعکس کند. علاوه بر این، زمانی که چندین خطا در ناحیه مدلسازی وجود دارد، مدلسازی خطا باید یک به یک با توجه به توالی توسعه خطا، از قدیم به جدید انجام شود. برای چندین گسل متقاطع، باید قضاوت کرد که آیا آنها مربوط به رابطه برش یا برش هستند، و سپس مدل‌های خطا را بر اساس عملکرد بولی به طور مناسب برش داد.
4.1.4. درمان نفوذ رابط بین لایه ها
بر اساس قاعده توپولوژی فضایی، در غیاب دگرگونی ساختاری بعدی، روی یک سری لایه‌های منطبق، ضلع داخلی گنبد نباید به سمت بیرونی آن نفوذ کند و ضخامت طبقات اساساً یکسان است. بنابراین، مجموعه‌ای از لایه‌های منطبق اگر زاویه شیب لایه رویی بیشتر از لایه زیرین باشد، ممکن است مشکلی وجود داشته باشد که لایه رویی توسط لایه زیرین نفوذ کند.
این مشکل با توجه به اصل انباشته شدن زمین قابل حل است. روش خاص بهینه سازی خط مرزی لایه پوشاننده در قسمت نفوذ با برون یابی خط مرزی با ضخامت معین بر اساس لایه زیرین، مطابق با اصل ثبات ضخامت لایه است ( شکل 20 ).
4.1.5. تأثیر لایه های کواترنری
از آنجا که لایه بیرونی ساختار موجودات زمین شناسی اغلب توسط لایه های سست فراوان پوشیده شده است، مرز لایه در معرض مرز چینه نگاری واقعی نیست. مرز لایه‌های شل ممکن است به‌عنوان یک نگرش غیرعادی در نظر گرفته شود، که بر محاسبه نگرش در آنجا تأثیر می‌گذارد و در نتیجه کیفیت مدلسازی را کاهش می‌دهد. بنابراین، در فرآیند مدل سازی واقعی، دو روش درمانی مورد نیاز است. یکی این است که از استفاده از مرزهای لایه شل به عنوان داده های ورودی روش های سه نقطه ای یا چهار نقطه ای خودداری کنید. مورد دیگر استفاده از نقشه های زمین شناسی سنگ بستر به عنوان داده های ورودی برای مدل سازی تا حد امکان است. در مقایسه با نقشه زمین شناسی منطقه ای حاوی لایه های سست، نقشه زمین شناسی سنگ بستر به شکل واقعی ساختار سنگ بستر نزدیک تر است. مثلا،شکل 21 )، یک نقشه زمین‌شناسی منطقه‌ای حاوی لایه‌های سست برای مدلسازی استفاده می‌شود که باعث می‌شود برخی از نگرش‌های مرز لایه سست غیرعادی باشد. وقتی از نقشه زمین شناسی سنگ بستر برای مدل سازی استفاده می شود، چنین قضاوت نادرستی وجود ندارد.
4.1.6. اعتبارسنجی دقت مدل
دقت مدل یک شاخص مهم برای ارزیابی کیفیت مدل و در دسترس بودن روش های مدل سازی است. ارزیابی دقت عموماً با مقایسه با داده‌های مختلف بررسی زمین‌شناسی در منطقه مدلسازی یا مدل‌های ساخته شده با روش‌های مدلسازی دیگر بر اساس این داده‌ها انجام می‌شود. با این حال، این روش عمدتا برای بهبود امکان‌سنجی مدلسازی منطقه با داده‌های زمین‌شناسی پراکنده استفاده می‌شود. برای این نوع منطقه مدلسازی، داده‌های بررسی زمین‌شناسی برای برآوردن الزامات ارزیابی دقت مدل در مقیاس بزرگ دشوار است و مدل ساخته‌شده با روش مدلسازی مبتنی بر داده نیز محدودیت‌های خاصی دارد. بنابراین، این مقاله دو ایده ممکن را مطرح می کند: (1) محاسبه انحراف بخش مربوط به مدل بر اساس مقدار کمی از داده های بررسی زمین شناسی مانند گمانه و مقطع. هرچه انحراف کوچکتر باشد، دقت مدل بالاتر است. (2) عقلانیت مدل را می توان با استفاده از دانش زمین شناسی ارزیابی کرد، مانند قضاوت در مورد اینکه آیا طرف لایه گنبد به سمت بیرون گسترش می یابد و آیا ضخامت لایه منطبق اساساً یکسان است یا خیر. لازم به ذکر است که در همان منطقه مدلسازی، حتی اگر مقدار زیادی از دانش زمین‌شناسی برای ساخت یک مدل سه‌بعدی بر اساس داده‌های پراکنده استفاده شود، صحت آن به طور کلی دشوار است که از مدل ساخته شده با پشتیبانی از داده‌های غنی فراتر رود. دو ایده اعتبار سنجی ارائه شده در این مقاله می توانند دقت مدل ساخته شده را تا حد معینی ارزیابی کنند.
4.2. کاربرد روش
روش مدلسازی ساختار گنبدی بر اساس نقشه زمین‌شناسی در این مقاله، روشی مدلسازی است که مرز چینه‌شناسی و نگرش را به‌دست می‌آورد و از آن استفاده کامل می‌کند تا بر اساس در نظر گرفتن ویژگی‌های هندسی سازه گنبد، شکل سطح مشترک طبقات را استخراج کند. داده هایی که این روش بر آنها تکیه دارد کمتر و راحت تر در دسترس است. برای ساختارهای زمین شناسی رایج توسعه یافته در سنگ بستر، مانند ساختارهای گسلی، سازه های چین خورده، سازه های تک کلینیک، سازه های افقی و غیره، مورفولوژی لایه لایه همبستگی خاصی با نگرش روی سطح دارد، در حالی که نگرش های اندازه گیری شده روی این سازه ها اندک است. برای این ساختارهای زمین شناسی، نقشه زمین شناسی و نگرش اندازه گیری شده همراه با روش محاسبه نگرش چینه شناسی ارائه شده در این مقاله به طور کلی می تواند نیازهای استنتاج مورفولوژی لایه ها را برآورده کند. بنابراین، روش محاسبه نگرش و روش مدلسازی سه‌بعدی شرح داده‌شده در این مقاله، کاربرد خاصی در این نوع مدلسازی ساختارهای زمین‌شناسی دارد.
شکل حوضه تکتونیکی در نقشه زمین شناسی شبیه به شکل گنبد است که تقریباً به شکل چندین لایه به هم پیوسته است، اما ویژگی های شکل داخلی آن برخلاف ساختار گنبدی است. به عنوان یک سازه ناودیس با غیر استوانه ای قوی، شبیه یک کاسه دانه قرار داده شده است. طبقات به سمت داخل متمایل شده و مرزهای چینه شناسی بسته است. سطح مشترک زمین شناسی در مرز زمین شناسی یک سطح منحنی پیوسته است [ 36]. در اکثر سازه های ناودیس، سطح مشترک زمین شناسی در مرز زمین شناسی، سطح منحنی پیوسته است. بنابراین، پس از کسر نزولی بر اساس نگرش مکان های مختلف بر روی سطح، مشکل دوخت رابط های چینه شناسی استنباط شده توسط مرزهای طبقات وجود دارد. تعیین مستقیم شکل خاص رابط داخلی دشوار است. به خصوص در نقطه عطف، تعیین مستقیم بزرگ یا کوچک بودن انحنا و شکل خاصی که بر اساس نقشه زمین شناسی صفحه ارائه می دهد دشوار است. این نیاز به تجزیه و تحلیل جامع در ترکیب با گمانه ها یا مقاطع منطقه ای و ویژگی های توسعه چین های محلی دارد. بنابراین، استفاده از روش در این مقاله به طور مستقیم در مدل سازی سه بعدی ساختار حوضه دشوار است.
5. نتیجه گیری ها
این مقاله روش ساخت یک مدل جامد سه بعدی سازه گنبد را با استفاده از دانش زمین شناسی مربوطه بر اساس نقشه های DEM و زمین شناسی که عمدتاً شامل سه روش فرعی است، مورد بررسی قرار می دهد. از این میان، روش محاسبه نگرش بر اساس نقاط مرزی لایه می تواند نگرش های مرز لایه گنبدی را با دقت بیشتری به دست آورد و می تواند به طور موثر نگرش های غیرعادی را شناسایی و اصلاح کند که می تواند مشکل نگرش پراکنده را حل کند و مورفولوژی سه بعدی لایه را دقیقاً کنترل کند. خود تقاطع و پردازش فرز از مرز پایین می تواند به طور موثر سطح خود متقاطع و شکاف باریک در سطح جانبی لایه را از بین ببرد. و روش مدل سازی سطح جانبی محدود شده توسط منحنی بزیه می تواند به طور موثر مورفولوژی سطح جانبی لایه را کنترل کند.
این مقاله گنبد Wulongshan و ساختار Richat را به عنوان منطقه آزمایشی انتخاب می کند. نتایج تجربی نشان می دهد که مدل سه بعدی سازه گنبد ساخته شده در این مقاله با استفاده از نقشه های زمین شناسی اساساً با شکل توسعه واقعی منطقه آزمایشی مطابقت دارد. بنابراین، در غیاب داده‌های گمانه و داده‌های مقطع، روش این مقاله می‌تواند به طور موثر ساختار گنبد را مدلسازی کند. با این حال، روش در این مقاله مستعد پوشش لایه سست و نفوذ آتشفشان در منطقه مورد مطالعه است. علاوه بر این، از آنجایی که دقت استنتاج چینه‌شناسی با افزایش عمق کاهش می‌یابد، این روش عمدتاً برای مدلسازی قسمت‌های کم عمق اجسام زمین‌شناسی مناسب است.
روش این مقاله برای تحقیق در مورد مورفولوژی و ویژگی‌های زمین‌شناسی سازه‌های گنبدی مفید است و اکتشاف و استفاده از منابع طبیعی را در منطقه‌ای که سازه گنبدی در آن توسعه می‌یابد، ترویج می‌کند. علاوه بر این، ایده اصلی مدلسازی روش مدلسازی سه‌بعدی سازه گنبدی بر اساس نقشه زمین‌شناسی و DEM در این مقاله دارای یک مقدار مرجع معین برای مدلسازی سه‌بعدی سازه‌های زمین‌شناسی دیگر مانند ساختار گسلی، ساختار افقی، چین خوردگی است. ساختار و غیره، بر اساس داده های زمین شناسی پراکنده.
منابع
- کافمن، او. مارتین، T. مدلسازی زمین‌شناسی سه‌بعدی از گمانه‌ها، مقاطع عرضی و نقشه‌های زمین‌شناسی، کاربرد بر روی انبارهای گاز طبیعی سابق در معادن زغال‌سنگ. محاسبه کنید. Geosci. 2008 ، 34 ، 278-290. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- پان، م. Li، ZL; گائو، ZB; یانگ، ی. وو، مدلسازی زمین‌شناسی سه بعدی GY – مفهوم، روش‌ها و تکنیک‌های کلیدی. Acta Geol. گناه.-Engl. اد. 2012 ، 86 ، 1031-1036. [ Google Scholar ]
- هولدینگ، مدلسازی علوم زمین سه بعدی SW : تکنیک‌های کامپیوتری برای خصوصیات زمین‌شناسی ؛ Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 1994. [ Google Scholar ]
- جسل، ام. ایلرس، ال. دی کمپ، ای. لیندسی، ام. ولمن، اف. هیلیر، ام. لوران، جی. کارمایکل، مدلسازی و وارونگی زمین شناسی سه بعدی نسل بعدی. Soc. اقتصاد جئول مشخصات انتشار 2014 ، 18 ، 261-272. [ Google Scholar ]
- لیمو، AM; جونز، NL ساخت مدل های جامد از گمانه ها و مقاطع عرضی تعریف شده توسط کاربر. محاسبه کنید. Geosci. 2003 ، 5 ، 547-555. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- وو، کیو. خو، اچ. Zou، XK یک روش موثر برای مدلسازی زمین‌شناسی سه بعدی با ادغام داده‌های چند منبعی. محاسبه کنید. Geosci. 2005 ، 31 ، 35-43. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Tipper, JC یک روش و برنامه فرترن برای بازسازی کامپیوتری اشیاء سه بعدی از بخش های سریال. گاو نر AAPG 1977 ، 3 ، 579-599. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- هربرت، MH; جونز، CB; Tudhope, DS بازسازی سه بعدی اشیاء علم زمین از بخش های سریال. Vis. محاسبه کنید. 1995 ، 11 ، 343-359. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Qu، HG; پان، م. وانگ، ی. ژو، اس. مینگ، جی. مدلسازی زمین‌شناسی سه‌بعدی از برش‌های توپولوژیکی. Acta Sci. نات دانشگاه پکن 2006 ، 42 ، 717-723. [ Google Scholar ]
- تحقیق Hu, JJ در مورد روش ساخت مدل سه بعدی لایه های رسوبی بر اساس نقشه زمین شناسی مسطح. دکتری پایان نامه، دانشگاه عادی نانجینگ، نانجینگ، چین، 2008. [ Google Scholar ]
- Xu, F. ساخت قوانین دانش زمین شناسی و مدل سازی سه بعدی بر اساس نقشه زمین شناسی مسطح. دکتری پایان نامه، دانشگاه عادی نانجینگ، نانجینگ، چین، 2014. [ Google Scholar ]
- Mallet, JL Geomodeling ; انتشارات دانشگاه آکسفورد: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2002. [ Google Scholar ]
- هائو، ام. لی، MH; ژانگ، جی ال. لیو، YJ; هوانگ، سی جی; Zhou، F. تحقیق در مورد روش مدل سازی زمین شناسی سه بعدی بر اساس محدودیت های متعدد. علوم زمین Inf. 2021 ، 14 ، 291-297. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- فرناندز، او. بازسازی ساختارهای زمین شناسی به صورت سه بعدی: نمونه ای از پیرنه جنوبی. دکتری پایان نامه، دانشگاه بارسلونا، بارسلون، اسپانیا، 2004. [ Google Scholar ]
- فرناندز، او. مونوز، جی. آربوئس، پی. فالایون، او. Marzo، M. بازسازی سه بعدی سطوح زمین شناسی: نمونه ای از اقشار رشد و سیستم های توربیدیت از حوضه Ainsa (Pyrenees، اسپانیا). صبح. دانشیار حیوان خانگی جئول گاو نر 2004 ، 88 ، 1049-1068. [ Google Scholar ]
- پرین، م. زو، بی. Rainaud، JF; Schneider, S. برنامه های کاربردی دانش محور برای مدل سازی زمین شناسی. جی. پت. علمی مهندس 2005 ، 47 ، 89-104. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Hou، WS; وو، ایکس سی; لیو، XG; Chen, GL یک روش مدل سازی گسل پیچیده بر اساس نقشه صفحه زمین شناسی. مکانیک خاک سنگ. 2007 ، 28 ، 169-173. [ Google Scholar ]
- ویدال رویو، او. مونوز، جی. هاردی، اس. کویی، اچ. Cardozo، N. تکامل ساختاری تاقدیس Pico del Águila (External Sierras، Southern Pyrenees) که از روش‌های مدلسازی ساختاری، عددی و سه‌بعدی به دست آمده است. جئول Acta 2013 ، 11 ، 1-25. [ Google Scholar ]
- دی کمپ، EA; Sprague, KB Interpretive Tools for 3-D Structural Geological Modeling Part I: Bézier-based curves, Ribbons and Grip Frames. GeoInformatica 2003 ، 7 ، 55-71. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- آموریم، ر. برزیل، وی. سماواتی، ف. Sousa، MC مدل سازی زمین شناسی سه بعدی با استفاده از طرح ها و حاشیه نویسی از نقشه های زمین شناسی. در مجموعه مقالات چهارمین سمپوزیوم مشترک زیبایی‌شناسی محاسباتی، انیمیشن و رندر غیر عکاسی، و رابط‌ها و مدلسازی مبتنی بر طرح، ونکوور، BC، کانادا، 8 تا 10 اوت 2014. صص 17-25. [ Google Scholar ]
- Guo، JT; وو، ال ایکس؛ ژو، WH; جیانگ، جی.زی. Li، CL به سمت مدلسازی زمین‌شناسی منطقه‌ای سه بعدی خودکار و سازگار از نظر توپولوژیکی از مرزها و نگرش‌ها. بین المللی J. -Geo-Inf. 2016 ، 5 ، 17. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
- لوران، جی. ایلرس، ال. گروس، ال. کومون، جی. جسل، ام. آرمیت، آرمیت، آرمیت، مدلسازی ضمنی چین‌ها و تغییر شکل چاپ روی. سیاره زمین. علمی Lett. 2016 ، 456 ، 26-38. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- زو، LF; وو، ایکس سی; لیو، XG; Shang, JG معرفی و پیاده سازی گمانه مجازی در ساخت مدل لایه های شهری سه بعدی. Geogr.-Geo-Inf. علمی 2004 ، 20 ، 26-30. [ Google Scholar ]
- ژو، ال سی. چن، اس.زی. Zhu, Y. تحقیق تجسم حجمی سه بعدی برای ساختار زمین شناسی. Appl. Res. محاسبه کنید. 2007 ، 24 ، 150-152. [ Google Scholar ]
- چن، QY; لیو، جی. Wu، CL; لی، ایکس سی; ژانگ، ZT روش مدلسازی زمین‌شناسی سه بعدی مقیاس چندگانه دانش محور در زمین‌شناسی شهری. Appl. Res. محاسبه کنید. 2016 ، 32 ، 11-16. [ Google Scholar ]
- کسلر، اچ. ماترز، اس. Sobisch, HG جمع آوری و انتشار دانش زمین فضایی سه بعدی یکپارچه در سازمان زمین شناسی بریتانیا با استفاده از نرم افزار و روش GSI3D. محاسبه کنید. Geosci. 2009 ، 35 ، 1311-1321. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- Li، ZL; پان، م. هان، DK; لیو، WL; هو، اس کیو; لیو، پی جی; یان، ام. تکنیک مدلسازی سه بعدی سازه. علوم زمین 2016 ، 41 ، 2136-2146. [ Google Scholar ]
- کومون، جی. Collon-Drouaillet، P. Le Carlier de Veslud, C.; ویزور، اس. Sausse, J. مدلسازی سه بعدی ساختارهای زمین شناسی مبتنی بر سطح. ریاضی. Geosci. 2009 ، 41 ، 927-945. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- Zu، XF; Hou، WS; ژانگ، توسط; Hua، WH; Luo, J. مروری بر فناوری مدلسازی سه بعدی زمین شناسی. IERI Procedia 2012 ، 2 ، 921-927. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- Guo، JT; وانگ، جی.ام. وو، ال ایکس؛ لیو، CZ; Li، ZL; لی، FD; لین، ام. جسل، مگاوات؛ لی، پی. دای، XW; و همکاران رویکرد مدلسازی زمین‌شناسی سه بعدی صریح- ضمنی- یکپارچه: مطالعه موردی آتشفشان تخریب Xianyan (فوجیان، چین). تکتونوفیزیک 2020 ، 795 ، 228648. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Vistelius، AB اصول زمین شناسی ریاضی ; آزمایشگاه زمین شناسی ریاضی: سن پترزبورگ، روسیه، 2012. [ Google Scholar ]
- ژونگ، دی اچ. لی، ام سی; آهنگ، ال جی; وانگ، جی. مدلسازی و تجسم پیشرفته NURBS برای برنامه‌های مهندسی زمین سه بعدی بزرگ: نمونه‌ای از پروژه مهندسی نیروی آبی سطح اول Jinping، چین. محاسبه کنید. Geosci. 2006 ، 32 ، 1270-1282. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- چرپو، ن. کومون، جی. Lévy، B. شبیه سازی تصادفی شبکه های خطا در مدل سازی ساختاری سه بعدی. Comptes Rendus Geosci. 2010 ، 342 ، 687-694. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- کومون، جی. گری، جی. آنتوان، سی. Titeux، M. ساخت مدل چینه نگاری ضمنی سه بعدی از داده های سنجش از دور در شبکه های چهار وجهی: نظریه و کاربرد برای مدل منطقه ای حوضه لاپوپا، شمال شرقی مکزیک. IEEE Trans. Geosci. از راه دور. Sens. 2013 , 51 , 1613-1621. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- مالتمن، الف. نقشه های زمین شناسی: مقدمه ; Springer: Boston, MA, USA, 1990. [ Google Scholar ]
- Fossen, H. Structural Geology , 2nd ed.; انتشارات دانشگاه کمبریج: کمبریج، بریتانیا، 2020. [ Google Scholar ]
- ایچوکو، سی. Chorowicz، J. Parrot, JF ساخت کامپیوتری مقاطع زمین شناسی از روی نقشه های دیجیتال. محاسبه کنید. Geosci. 1994 ، 20 ، 1321-1327. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Tearpock، DJ; Bischke, RE نقشه برداری زمین شناسی زیرسطحی کاربردی با روش های ساختاری. محیط زیست مهندس Geosci. 2002 ، 13 ، 76-77. [ Google Scholar ]
- ژو، ال سی. لین، بی ایکس؛ وانگ، دی. Lü، روش مدلسازی زمین‌شناسی سه بعدی GN بر اساس نقشه زمین‌شناسی مسطح. J. -Geo-Inf. علمی 2013 ، 15 ، 47-54. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- گائو، اس جی. مائو، XC; ژانگ، توسط; رن، جی. Li, Y. مدلسازی سه بعدی بدنه زمین‌شناسی مبتنی بر نقشه زمین‌شناسی مسطح. مشارکت جئول معدن کار. منبع. Res. 2015 ، 30 ، 594-601. [ Google Scholar ]
- هو، ST; دونگ، KX; منگ، اف سی؛ Liu, GR کاربرد کامپیوتر در روش سه نقطه ای برای حل وقوع لایه سنگ (زغال سنگ). زغال سنگ. 1996 ، آوریل ، 37–39. [ Google Scholar ]
- یانگ، WF الگوریتمی سریع برای قضاوت خود تقاطع چند خطوط. J. Lanzhou Railw. دانشگاه (Natural Sci.) 2002 ، 21 ، 76-78. [ Google Scholar ]
- سریواستاوا، دی سی؛ Lisle، RJ تجزیه و تحلیل سریع شکل چین با استفاده از منحنی های Bézier. جی. ساختار. جئول 2004 ، 26 ، 1553-1559. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- لیو، سی. ژانگ، YK; Wang, Y. تجزیه و تحلیل شکل کامل چین بر اساس منحنی های بزیه درجه دوم. جی. ساختار. جئول 2009 ، 31 ، 575-581. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- سریواستاوا، دی سی؛ راستوگی، وی. Ghosh, R. یک روش منحنی بزیه سریع برای تجزیه و تحلیل شکل و نمایش نقطه ای چین های نامتقارن. جی. ساختار. جئول 2010 ، 32 ، 685-692. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- مینگ، جی. Yan, M. ایجاد سطح زمین‌شناسی سه بعدی بر اساس شکل‌گیری. Geogr.-Geo-Inf. علمی 2014 ، 30 ، 37-40. [ Google Scholar ]
- سی، اچ. گارتنر، ک. فورمن، J. مرز منطبق بر نسل مش Delaunay. محاسبه کنید. ریاضی. ریاضی. فیزیک 2010 ، 50 ، 38-53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- پنگ، اس بی؛ لی، CN; Kusky، TM; وانگ، ال. ژانگ، XJ؛ جیانگ، XF; Xiong، CR Discovery و اهمیت تکتونیکی آن از افیولیت‌های پروتروزوییک Miaowan در تاقدیس جنوبی Huangling، غرب هوبی، چین. جئول گاو نر چین 2010 ، 29 ، 8-20. [ Google Scholar ]
- دنگ، MZ مدل سازی ساختاری تاقدیس Huangling و کمربند ساختاری پیرامونی آن. دکتری پایان نامه، دانشگاه علوم زمین چین، پکن، چین، 2018. [ Google Scholar ]
- ماتون، جی. مجتمع ریچات کرتاسه (موریتانیا): قلیایی پیرامون آتلانتیک. دکتری پایان نامه، دانشگاه کبک در Chicoutimi، Chicoutimi، QC، کانادا، اوت 2008; 155p. [ Google Scholar ]
- ماتون، جی. جبراک، م. لی، JKW حل معمای ریچات: کارستیفیکیشن گنبدی و گرمابی بالای یک مجتمع قلیایی. زمین شناسی 2005 ، 33 ، 665-668. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Woolley، AR سنگ های قلیایی و کربناتیت های جهان، قسمت 3: آفریقا ; انجمن زمین شناسی لندن: لندن، انگلستان، 2001. [ Google Scholar ]
- نقشه زمین شناسی موریتانی (فاز V، تحویل 51a، 51b، و 51c). در دسترس آنلاین: https://pubs.er.usgs.gov/publication/ofr20131280A1 (در 21 دسامبر 2015 قابل دسترسی است).
- ماتون، جی. Jébrak، M. “چشم آفریقا” (گنبد ریچات، موریتانی): یک مجتمع قلیایی-هیدروترمال کرتاسه ایزوله. جی افر. علوم زمین 2014 ، 97 ، 109-124. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Fernández, O. بدست آوردن بهترین صفحه مناسب از طریق داده های georeferenced 3D. جی. ساختار. جئول 2005 ، 27 ، 855-858. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
شکل 1. فرآیند ساخت مدل های سازه گنبد بر اساس نقشه زمین شناسی. در میان آنها، بلوک های زرد نشان دهنده مراحل مهم در روش مدل سازی است که در بخش های زیر به تفصیل شرح داده شده است.
شکل 2. نمودار جریان محاسبه نگرش. در میان آنها، بلوک های صورتی نشان دهنده مراحل مهم در محاسبه نگرش هستند که در زیر به تفصیل شرح داده شده است.
شکل 3. نمودار شماتیک هدایت نگرش اندازه گیری شده [ 11 ]. A، B، C و D چهار لایه با یک رابطه تماس یکپارچه هستند. یک خط مستقیم از نقطه نگرش P1 در امتداد شیب آن رسم کنید و خط را به ترتیب در نقاط P2، P3 و P4 مرز چینه شناسی را قطع کنید.
شکل 4. نمودار شماتیک هدایت نگرش نقاط مرزی بر روی گسل: ( الف ) وضعیت گسل ها. ( ب ) نگرش نقاط مرزی چینه شناسی.
شکل 5. نمودار شماتیکی که روش انحنا را برای محاسبه جهت شیب توضیح می دهد. جهت شیب نقطه مرزی پjبه داخل اشاره می کند و غیر طبیعی است. در این زمان، بر اساس روش انحنا، جهت شیب از پjرا می توان به نقطه از مرکز تغییر داد Oپjاز دایره به پj.
شکل 6. ( الف ) نمودار شماتیک تشخیص و ( ب ) پردازش خود تقاطع پایین.
شکل 7. درمان فرزهای پایین: ( الف ) قبل از درمان. ( ب ) پس از درمان، جایی که پjو غیره، در ( a ) نقاط گسسته مرزی را نشان می دهند و پ”در ( b ) نشان دهنده نقطه وسط خطی است که نقاط گسسته را در دو طرف سوراخ به هم وصل می کند.
شکل 8. خط جانبی محدود شده توسط Bézier، جایی که پ1، پ2، پ3و پ4نشان دهنده چهار نقطه کنترل، زاویه است θ1به θ3به ترتیب زاویه شیب این نقاط کنترل را نشان می دهد و ρجهت شیب آنها است، Δاچنشان دهنده فاصله از پ1به سطح پایین
شکل 9. نقشه زمین شناسی گنبد Wulongshan: ( الف ) ساختار گنبد Wulongshan (NGAC); ( ب ) ساختار تاقدیس Xianglongshan [ 49 ].
شکل 10. DEM گنبد Wulongshan و داده های لایه برداری پیش بینی شده به رنگ قرمز.
شکل 11. روش های محاسبه نگرش نقاط مرزی بر روی گنبد Wulongshan.
شکل 12. مدل گنبد Wulongshan.
شکل 13. نمای پراکنده طبقات گنبدی ولونگشان.
شکل 14. ساختار چینه شناسی داخلی گنبد Wulongshan: ( الف ) نقشه زمین شناسی گنبد Wulongshan. ( ب ) بخش زمین شناسی گنبد گرفته شده در امتداد خط FF’ در ( الف ) [ 49 ]؛ ( ج ) مدل مقطع عمودی گنبد Wulongshan.
شکل 15. داده های تجربی ساختار ریچات: ( الف ) نقشه زمین شناسی ساختاری ریچات. ( ب ) DEM ساختار Richat.
شکل 16. مدل سازه ریچارد: ( الف ) نمای بالا از طبقات گنبد Wulongshan. ( ب ) نمای پراکنده از طبقات گنبد Wulongshan.
شکل 17. مدل برش عمودی ساختار ریچات بر اساس روش های مختلف: ( الف ) نمای چشم انداز سازه ریچارد [ 54 ]. ( ب ) مدل مقطع عمودی ساختار ریچارد.
شکل 18. اضلاع ایجاد شده توسط ضرایب مختلف تولید خطوط جانبی: ( الف ) سمت محدب، با یک نقطه کنترل و ضریب خمش 0.5. ( ب ) سمت مقعر، با یک نقطه کنترل و ضریب خمش 1.5. ( ج ) محدب بالا و مقعر تحتانی، با دو نقطه کنترل و ضرایب خمشی 0.5/1.5. ( د ) مقعر بالا و محدب تحتانی، با دو نقطه کنترل و ضریب خمش 1.5/0.5.
شکل 19. مدل سازه گنبد Wulongshan شامل صفحات گسل.
شکل 20. درمان نفوذ رابط: ( الف ) لایه های نفوذ شده. ( ب ) اقشار بهینه شده اند.
شکل 21. مدل گنبد لینگیانشان: ( الف ) مدلسازی لینگیانشان بر اساس نقشه زمین شناسی منطقه ای. ( ب ) مدل سازی لینگیانشان بر اساس نقشه زمین شناسی سنگ بستر.
بدون دیدگاه