CN110400371A - 一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法 - Google Patents

一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了水平构造地貌实体的三维模型构建方法，该方法包括：将水平构造地貌的面状地层图层中所有面状地层转换成地层界线；根据地层界线的轮廓外接矩形，将每个地层界线分为4段，存储到对应的地层界线分段集合中；根据地层界线分段，将地层界线包围的区域A进行分区，得到每个区的层面插值点集，再根据层面插值点集利用不规则三角网构建方法，生成各地层层面TIN模型；以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，以其范围内的等高线为数据源，利用不规则三角网构建方法，逐个构建地层侧面TIN模型；将各个地层的上、下层面和侧面TIN模型转换为OBJ三维模型，得到水平构造地貌实体的三维模型。本发明构建的三维模型准确度更高，自动化程度高。

Description

一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法
技术领域
本发明涉及地理信息技术，尤其涉及一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法。
背景技术
地貌信息的三维表达，是数字地貌制图之外，地貌信息表达的另一重要手段。当前，地貌信息的三维表达，主要是三维地貌影像图。三维地貌影像图是指通过对数字地形模型(DTM)和遥感图像数据进行处理和综合分析，生成具有三维视感的地貌影像。在三维地貌影像图上进行地貌研究，地貌特征更易于识别。
但是，三维地貌影像图毕竟是二维影像。探索地质构造地貌实体三维模型的快速制作，是未来地貌信息直观表达的主要手段。虽然，国内外研究者已有针对性地提出了多种地质实体的三维模型(吴立新、史文中.论三维地学空间构模.地理与地理信息科学.2005,21(1),1-4.)和多种基于钻孔、物探等数据的建模方法(朱良峰、吴信才、刘修国、尚建嘎.基于钻孔数据的三维地层模型的构建.地理与地理信息科学.2004,20(3),26-30.)。但是，地质构造地貌实体通常发育于基岩山地区域，由于缺少钻孔、物探等数据，无法直接应用现有建模方法对其进行三维建模。
水平岩层主要是指产状呈水平或近水平(<5度)的岩层。它是在沉积成岩后只有整体进行过升降而没有经过倾伏或褶曲的原始水平产状的地层，当然，也包括经历过构造变动，但是仍然具有近水平产状的地层。水平岩层构造作为一种在地球表面广泛分布、典型的地质构造类型，是高平台地、方山、桌状山、丹霞山等多种水平岩层构造地貌发育的基础。基于水平岩层构造发育形成的诸多地貌类型，形成了诸多各有特色的地貌景观，具有重要的地质地貌标本研究价值和丰富的原生态旅游观赏价值。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法，该方法基于地形地质图和DEM构建三维地质模型，算法复杂度较低，自动化程度较高，三维模型的准确度较好。
技术方案：本发明所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法包括：
(1)将水平构造地貌的面状地层图层中所有面状地层转换成地层界线；
(2)根据地层界线的轮廓外接矩形，将每个地层界线分为4段，存储到对应的地层界线分段集合中；
(3)获取一个地层界线，基于该地层界线的分段集合采用反距离加权插值算法对该地层界线包围的区域A进行分区处理，生成三个区域A1、A2、A3；
(4)基于Morphing四边插值算法，生成A2区域的层面插值点集合MPts；
(5)基于反距离加权插值算法，生成A1、A3区域的层面插值点集APts；
(6)基于层面插值点集合MPts和APts，以区域A为约束，采用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型；
(7)循环执行步骤(3)-(6)，直至完成所有地层界线的处理；
(8)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，以其范围内的等高线为数据源，利用不规则三角网构建方法，逐个构建地层侧面TIN模型；
(9)将各个地层的上、下层面和侧面TIN模型转换为OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。
进一步的，步骤(1)具体包括：
(1-1)获取水平构造地貌的面状地层图层数据，将其中的面状地层保存至面状要素集合SPolypon＝{Spgi1|i1＝0,1,…,m-1}，其中，Spgi1表示第i1个面状地层，m为面状地层的个数；
(1-2)将面状要素集合SPolypon中所有的面状地层转换为地层界线，并保存至集合SPolyline＝{Spli2|i2＝0,1,…,n-1}，其中，Spli2表示第i2个地层界线，n为地层界线的个数，且n＝m+1。
进一步的，步骤(2)具体包括：
(2-1)获取任意一个地层界线Spli2，计算其轮廓外接矩形的四个顶点以及外接矩形宽度width和高度height，并将四个顶点保存至顶点集合VP＝{vpj|j＝0,1,2,3}；
(2-2)基于设定距离系数r，根据外接矩形宽度width计算得到距离d：d＝r*width；
(2-3)基于外接矩形两个短边y1、y2和距离d，在矩形内分别生成与矩形短边平行且与短边距离为d的两平行线y11和y22；
(2-4)分别获取直线y11、y22与外接矩形两个长边y3、y4的交点，并保存至交点集合IP＝{ipj|j＝0,1,2,3}；
(2-5)将地层界线Spli2离散为点集，并计算各点的高程，将其保存至离散点集合StraPtsi2；
(2-6)遍历StraPtsi2，找到距离集合IP中各点最近的点作为特征点，并保存至特征点集合FP＝{fpj|j＝0,1,2,3}，其中，fpj是第j个特征点；
(2-7)以点fp0为StraPtsi2的首点，对StraPtsi2中所有的点按顺时针方向重新排序；
(2-8)根据特征点集合FP中的点fp1、fp2、fp3，将离散点集合StraPtsi2划分为四个离散点子集合，将每个子集合中所有的离散点组合成一个线段，并保存至地层界线分段集合InitialLinei2＝{inli2,j|j＝0,1,2,3}，其中，inli2,j表示根据地层界线Spli2得到的第j个地层界线分段；
(2-9)重复(2-1)-(2-8)，直到处理完所有的地层界线。
进一步的，步骤(3)具体包括：
(3-1)获取一个地层界线Spli2，从其对应的地层界线分段集合InitialLinei2中读取的一个分段inli2,k，连接分段inli2,k的点集中的首末点生成一条辅助线段agli2,k，其中，k＝2,3；
(3-2)在辅助线段agli2,k上，基于预设步长R1进行点的加密处理，并保存至辅助点集合AgPtListi2,k＝{aptli3(x,y,z)|i3＝0,1,…,N1}，其中，aptli3(x,y,z)表示第i3个辅助点的坐标，N1为辅助点个数；
(3-3)获取集合AgPtListi2,k中一个点aptli3，并在地层界线分段inli2,k的点集中找到纵坐标与aptli3纵坐标的绝对值差值小于阈值nd的点，保存至集合IDWPts＝{iptsi4|i4＝0,1,…,w},其中，w为集合中点的个数；
(3-4)根据点集IDWPts，利用反距离权重插值方法,计算aptli3的高程z(x,y)：
式中，表示权重系数，表示距离，x，y,z分别表示aptli3的横坐标、纵坐标和高程，zi4(xi4,yi4)表示点集IDWPTs中iptsi4在横、纵坐标为(xi4,yi4)的点的高程；
(3-5)循环步骤(3-3)-(3-4)，直至处理完AgPtListi2,k中所有的点；
(3-6)将地层界线分段inli2,k所对应的辅助线段agli2,k保存至辅助线段集合AssignLinei2中；
(3-7)利用地层界线分段集合InitialLinei2和辅助线段集合AssignLinei2将地层界线Spli2包围的区域A划分为三个区域，依次标记为A1、A2、A3；
(3-8)重复步骤(3-1)-(3-7)，直到完成所有地层界线的处理。
进一步的，步骤(4)具体包括：
(4-1)将地层界线Spli2对应的地层界线分段集合InitialLinei2中的初始线段inli2,0、inli2,1分别标记为起始约束界线SRC、目标约束界线DEST，将辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,2、agli2,3分别标记为首约束界线FC、末约束界线LC；
(4-2)根据设置的四条约束界线的形态特征，利用Morphing四边描述法生成A2区域的层面插值点集合MPts。
进一步的，步骤(5)具体包括：
(5-1)读取辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,k的点集AgPtsListi2,k，其中k＝2,3；
(5-2)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，在其对应的地层界线分段inli2,k的离散点集中找到与aptli3距离最近的点作为其特征点ifpi5，并存入特征点集InitialFPtsi2,k＝{ifpi5(x,y,z)|i5＝0,1,…,N2}；
(5-3)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，将点aptli3和该点的特征点ifpi5之间，基于预设步长R2进行点的加密处理，并将加密插值点存入加密插值点集合APts＝{api6|i6＝0,1,…,N3}，N3为加密插值点数；
(5-4)按照步骤(3-3)与(3-4)，计算加密插值点集合APts中所有点的高程；
(5-5)重复步骤(5-3)、(5-4)，直到完成地层层面A1、A3区的层面插值。
进一步的，步骤(6)具体包括：
(6-1)基于地层界线Spli2包围的区域A生成地层层面ppgi2；
(6-2)以层面插值点集合MPts、APts和Spli2的离散点集合为输入要素，以地层层面ppgi2为裁剪要素，裁剪得到集合ClipPtsi2；
(6-3)以地层层面ppgi2为约束，以ClipPtsi2中所有的插值点为数据源，利用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型。
进一步的，步骤(8)具体包括：
(8-1)根据水平构造地貌的DEM数据，提取出等高距为设置阈值cd的等高线；
(8-2)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，根据提取的等高线，利用不规则三角网构建方法，生成各地层的侧面TIN模型。
进一步的，步骤(9)具体包括：
(9-1)将属于同一个地层的上、下层面和侧面组合成一个地层TIN模型，并保存至地层集合HoriModel；
(9-2)遍历集合HoriModel中的所有地层，将各个地层的TIN模型转换成对应的OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明基于地形地质图和DEM构建三维地质模型，算法复杂度较低，自动化程度较高，三维模型的准确度较好。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为实施例中的实验数据((a)区域地层层面界线；(b)区域等高线；(c)区域DEM)；
图3为地层层面的分段示意图；
图4为地层层面界线的分段结果图；
图5为地层层面的分区示意图(分为A1、A2、A3区域)；
图6为Morphing四边描述法示意图；
图7为基于Morphing四边插值的各层面(A2区)插值点图；
图8为各地层层面中A1、A2、A3区的层面插值点图；
图9为裁剪后的地层层面插值点图；
图10为各地层层面构建的TIN模型；
图11为各地层构建的OBJ模型；
图12为水平构造地貌实体(南京方山)的OBJ三维模型图；
具体实施方式
本实施例提供了一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1、将水平构造地貌的面状地层图层中所有面状地层转换成地层界线。
本实验例以江苏南京的方山作为研究对象，以图2的地形地质图中的地层图层、等高线图层和DEM为实验数据，该实验数据的坐标系为南京92地方坐标系，
该步骤具体包括：
(1-1)获取水平构造地貌的面状地层图层数据，将其中的面状地层保存至面状要素集合SPolypon＝{Spgi1|i1＝0,1,…,m-1}，其中，Spgi1表示第i1个面状地层，m为面状地层的个数；本实施例中，m＝3。
(1-2)通过ArcGIS Engine调用ArcGIS ToolBox中的Feature To Line工具，将面状要素集合SPolypon中所有的面状地层转换为地层界线，并保存至集合SPolyline＝{Spli2|i2＝0,1,…,n-1}，其中，Spli2表示第i2个地层界线，n为地层界线的个数，且n＝m+1。
步骤2、根据地层界线的轮廓外接矩形，将每个地层界线分为4段，存储到对应的地层界线分段集合中。
如图3所示，该步骤具体包括：
(2-1)获取任意一个地层界线Spli2，计算其轮廓外接矩形的四个顶点以及外接矩形宽度width和高度height，并将四个顶点保存至顶点集合VP＝{vpj|j＝0,1,2,3}；
(2-2)基于设定距离系数r，根据外接矩形宽度width计算得到距离d：d＝r*width；本实施例中，r＝1/7；
(2-3)基于外接矩形两个短边y1、y2和距离d，在矩形内分别生成与矩形短边平行且与短边距离为d的两平行线y11和y22；
(2-4)分别获取直线y11、y22与外接矩形两个长边y3、y4的交点，并保存至交点集合IP＝{ipj|j＝0,1,2,3}；
(2-5)将地层界线Spli2离散为点集，并计算各点的高程，将其保存至离散点集合StraPtsi2；
(2-6)遍历StraPtsi2，找到距离集合IP中各点最近的点作为特征点，并保存至特征点集合FP＝{fpj|j＝0,1,2,3}，其中，fpj是第j个特征点；
(2-7)以点fp0为StraPtsi2的首点，对StraPtsi2中所有的点按顺时针方向重新排序；
(2-8)根据特征点集合FP中的点fp1、fp2、fp3，将离散点集合StraPtsi2划分为四个离散点子集合，将每个子集合中所有的离散点组合成一个线段，并保存至地层界线分段集合InitialLinei2＝{inli2,j|j＝0,1,2,3}，其中，inli2,j表示根据地层界线Spli2得到的第j个地层界线分段；
(2-9)重复(2-1)-(2-8)，直到处理完所有的地层界线。本实施例中，所有地层层面界线的分段结果图如图4所示。
步骤3、获取一个地层界线，基于该地层界线的分段集合采用反距离加权插值算法对该地层界线包围的区域A进行分区处理，生成三个区域A1、A2、A3。
该步骤具体包括：
(3-1)获取一个地层界线Spli2，从其对应的地层界线分段集合InitialLinei2中读取的一个分段inli2,k，连接分段inli2,k的点集中的首末点生成一条辅助线段agli2,k，其中，k＝2,3；
(3-2)在辅助线段agli2,k上，基于预设步长R1进行点的加密处理，并保存至辅助点集合AgPtListi2,k＝{aptli3(x,y,z)|i3＝0,1,…,N1}，其中，aptli3(x,y,z)表示第i3个辅助点的坐标，N1为辅助点个数；本实施例中，R1＝50m；
(3-3)获取集合AgPtListi2,k中一个点aptli3，并在地层界线分段inli2,k的点集中找到纵坐标与aptli3纵坐标的绝对值差值小于阈值nd的点，保存至集合IDWPts＝{iptsi4|i4＝0,1,…,w}，其中，w为集合中点的个数；本实施例中，nd＝50m；
(3-4)根据点集IDWPts，利用反距离权重插值方法,计算aptli3的高程z(x,y)：
式中，表示权重系数，表示距离，x，y,z分别表示aptli3的横坐标、纵坐标和高程，zi4(xi4，yi4)表示点集IDWPTs中iptsi4在横、纵坐标为(xi4，yi4)的点的高程；
(3-5)循环步骤(3-3)-(3-4)，直至处理完AgPtListi2,k中所有的点；
(3-6)将地层界线分段inli2,k所对应的辅助线段agli2,k保存至辅助线段集合AssignLinei2中；
(3-7)利用地层界线分段集合InitialLinei2和辅助线段集合AssignLinei2将地层界线Spli2包围的区域A划分为三个区域，依次标记为A1、A2、A3；分区示意图如图5所示；
(3-8)重复步骤(3-1)-(3-7)，直到完成所有地层界线的处理。
步骤4、基于Morphing四边插值算法，生成A2区域的层面插值点集合MPts。
该步骤具体包括：
(4-1)将地层界线Spli2对应的地层界线分段集合InitialLinei2中的初始线段inli2,0、inli2,1分别标记为起始约束界线SRC、目标约束界线DEST，将辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,2、agli2,3分别标记为首约束界线FC、末约束界线LC；如图6所示；
(4-2)根据设置的四条约束界线的形态特征，利用Morphing四边描述法(参考明镜、颜玫.基于Morphing的三维地质界面生成.地理与地理信息科学.2014,30(1).)，生成A2区域的层面插值点集合MPts。本实施例中，各地层层面中A2区的插值点具体如图7所示。
步骤5、基于反距离加权插值算法，生成A1、A3区域的层面插值点集APts。
该步骤具体包括：
(5-1)读取辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,k的点集AgPtsListi2,k，其中k＝2,3；
(5-2)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，在其对应的地层界线分段inli2,k的离散点集中找到与aptli3距离最近的点作为其特征点ifpi5，并存入特征点集InitialFPtsi2,k＝{ifpi5(x,y,z)|i5＝0,1,…,N2}；
(5-3)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，将点aptli3和该点的特征点ifpi5之间，基于预设步长R2进行点的加密处理，并将加密插值点存入加密插值点集合APts＝{api6|i6＝0,1,…,N3}，N3为加密插值点数；本实施例中，R2＝50m；
(5-4)按照步骤(3-3)与(3-4)，计算加密插值点集合APts中所有点的高程；
(5-5)重复步骤(5-3)、(5-4)，直到完成地层层面A1、A3区的层面插值。本实施例中，各地层层面中A1、A2、A3区的层面插值点图如图8所示。
步骤6、基于层面插值点集合MPts和APts，以区域A为约束，采用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型。
该步骤具体包括：
(6-1)基于地层界线Spli2包围的区域A生成地层层面ppgi2；
(6-2)以层面插值点集合MPts、APts和Spli2的离散点集合为输入要素，以地层层面ppgi2为裁剪要素，裁剪得到集合ClipPtsi2；本实施例中，裁剪后的层面插值点具体如图9所示；
(6-3)以地层层面ppgi2为约束，以ClipPtsi2中所有的插值点为数据源，利用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型。本实施例中，各地层面构建的TIN如图10所示。
步骤7、循环执行步骤3-6，直至完成所有地层界线的处理。
步骤8、以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，以其范围内的等高线为数据源，利用不规则三角网构建方法，逐个构建地层侧面TIN模型。
该步骤具体包括：
(8-1)根据水平构造地貌的DEM数据，利用ArcGIS Engine调用ArcGIS ToolBox中的Contour工具，提取出等高距为设定阈值cd的等高线；本实施例中，cd＝10m；
(8-2)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，根据提取的等高线，利用不规则三角网构建方法，生成各地层的侧面TIN模型。
步骤9、将各个地层的上、下层面和侧面TIN模型转换为OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。
该步骤具体包括：
(9-1)将属于同一个地层的上、下层面和侧面组合成一个地层TIN模型，并保存至地层集合HoriModel；
(9-2)遍历集合HoriModel中的所有地层，将各个地层的TIN模型转换成对应的OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。本实施例中，各地层构建的OBJ模型如图11所示，水平构造地貌实体(南京方山)的OBJ模型如图12所示。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于该方法包括：
(1)将水平构造地貌的面状地层图层中所有面状地层转换成地层界线；
(2)根据地层界线的轮廓外接矩形，将每个地层界线分为4段，存储到对应的地层界线分段集合中；
(3)获取一个地层界线，基于该地层界线的分段集合采用反距离加权插值算法对该地层界线包围的区域A进行分区处理，生成三个区域A1、A2、A3；
(4)基于Morphing四边插值算法，生成A2区域的层面插值点集合MPts；
(5)基于反距离加权插值算法，生成A1、A3区域的层面插值点集APts；
(6)基于层面插值点集合MPts和APts，以区域A为约束，采用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型；
(7)循环执行步骤(3)-(6)，直至完成所有地层界线的处理；
(8)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，以其范围内的等高线为数据源，利用不规则三角网构建方法，逐个构建地层侧面TIN模型；
(9)将各个地层的上、下层面和侧面TIN模型转换为OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。
2.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(1)具体包括：
(1-1)获取水平构造地貌的面状地层图层数据，将其中的面状地层保存至面状要素集合SPolypon＝{Spgi1|i1＝0,1,…,m-1}，其中，Spgi1表示第i1个面状地层，m为面状地层的个数；
(1-2)将面状要素集合SPolypon中所有的面状地层转换为地层界线，并保存至集合SPolyline＝{Spli2|i2＝0,1,…,n-1}，其中，Spli2表示第i2个地层界线，n为地层界线的个数，且n＝m+1。
3.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(2)具体包括：
(2-1)获取任意一个地层界线Spli2，计算其轮廓外接矩形的四个顶点以及外接矩形宽度width和高度height，并将四个顶点保存至顶点集合VP＝{vpj|j＝0,1,2,3}；
(2-2)基于设定距离系数r，根据外接矩形宽度width计算得到距离d：d＝r*width；
(2-3)基于外接矩形两个短边y1、y2和距离d，在矩形内分别生成与矩形短边平行且与短边距离为d的两平行线y11和y22；
(2-4)分别获取直线y11、y22与外接矩形两个长边y3、y4的交点，并保存至交点集合IP＝{ipj|j＝0,1,2,3}；
(2-5)将地层界线Spli2离散为点集，并计算各点的高程，将其保存至离散点集合StraPtsi2；
(2-6)遍历StraPtsi2，找到距离集合IP中各点最近的点作为特征点，并保存至特征点集合FP＝{fpj|j＝0,1,2,3}，其中，fpj是第j个特征点；
(2-7)以点fp0为StraPtsi2的首点，对StraPtsi2中所有的点按顺时针方向重新排序；
(2-8)根据特征点集合FP中的点fp1、fp2、fp3，将离散点集合StraPtsi2划分为四个离散点子集合，将每个子集合中所有的离散点组合成一个线段，并保存至地层界线分段集合InitialLinei2＝{inli2,j|j＝0,1,2,3}，其中，inli2,j表示根据地层界线Spli2得到的第j个地层界线分段；
(2-9)重复(2-1)-(2-8)，直到处理完所有的地层界线。
4.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(3)具体包括：
(3-1)获取一个地层界线Spli2，从其对应的地层界线分段集合InitialLinei2中读取的一个分段inli2,k，连接分段inli2,k的点集中的首末点生成一条辅助线段agli2,k，其中，k＝2,3；
(3-2)在辅助线段agli2,k上，基于预设步长R1进行点的加密处理，并保存至辅助点集合AgPtListi2,k＝{aptli3(x,y,z)|i3＝0,1,…,N1}，其中，aptli3(x,y,z)表示第i3个辅助点的坐标，N1为辅助点个数；
(3-3)获取集合AgPtListi2,k中一个点aptli3，并在地层界线分段inli2,k的点集中找到纵坐标与aptli3纵坐标的绝对值差值小于阈值nd的点，保存至集合IDWPts＝{iptsi4|i4＝0,1,…,w},其中，w为集合中点的个数；
(3-4)根据点集IDWPts，利用反距离权重插值方法,计算aptli3的高程z(x,y)：
式中，表示权重系数，表示距离，x，y,z分别表示aptli3的横坐标、纵坐标和高程，zi4(xi4,yi4)表示点集IDWPTs中iptsi4在横、纵坐标为(xi4,yi4)的点的高程；
(3-5)循环步骤(3-3)-(3-4)，直至处理完AgPtListi2,k中所有的点；
(3-6)将地层界线分段inli2,k所对应的辅助线段agli2,k保存至辅助线段集合AssignLinei2中；
(3-7)利用地层界线分段集合InitialLinei2和辅助线段集合AssignLinei2将地层界线Spli2包围的区域A划分为三个区域，依次标记为A1、A2、A3；
(3-8)重复步骤(3-1)-(3-7)，直到完成所有地层界线的处理。
5.根据权利要求4所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(4)具体包括：
(4-1)将地层界线Spli2对应的地层界线分段集合InitialLinei2中的初始线段inli2,0、inli2,1分别标记为起始约束界线SRC、目标约束界线DEST，将辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,2、agli2,3分别标记为首约束界线FC、末约束界线LC；
(4-2)根据设置的四条约束界线的形态特征，利用Morphing四边描述法生成A2区域的层面插值点集合MPts。
6.根据权利要求4所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(5)具体包括：
(5-1)读取辅助线段集合AssignLinei2中的辅助线段agli2,k的点集AgPtsListi2,k，其中k＝2,3；
(5-2)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，在其对应的地层界线分段inli2,k的离散点集中找到与aptli3距离最近的点作为其特征点ifpi5，并存入特征点集InitialFPtsi2,k＝{ifpi5(x,y,z)|i5＝0,1,…,N2}；
(5-3)对于AgPtsListi2,k中的每一点aptli3，将点aptli3和该点的特征点ifpi5之间，基于预设步长R2进行点的加密处理，并将加密插值点存入加密插值点集合APts＝{api6|i6＝0,1,…,N3}，N3为加密插值点数；
(5-4)按照步骤(3-3)与(3-4)，计算加密插值点集合APts中所有点的高程；
(5-5)重复步骤(5-3)、(5-4)，直到完成地层层面A1、A3区的层面插值。
7.根据权利要求4所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(6)具体包括：
(6-1)基于地层界线Spli2包围的区域A生成地层层面ppgi2；
(6-2)以层面插值点集合MPts、APts和Spli2的离散点集合为输入要素，以地层层面ppgi2为裁剪要素，裁剪得到集合ClipPtsi2；
(6-3)以地层层面ppgi2为约束，以ClipPtsi2中所有的插值点为数据源，利用不规则三角网构建方法，构建地层层面TIN模型。
8.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(8)具体包括：
(8-1)根据水平构造地貌的DEM数据，提取出等高距为预设阈值cd的等高线；
(8-2)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，根据提取的等高线，利用不规则三角网构建方法，生成各地层的侧面TIN模型。
9.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(9)具体包括：
(9-1)将属于同一个地层的上、下层面和侧面组合成一个地层TIN模型，并保存至地层集合HoriModel；
(9-2)遍历集合HoriModel中的所有地层，将各个地层的TIN模型转换成对应的OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。
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