基于面表示的数据结构

1．格网模型

将表面划分成规则的格网，每个格网点上有一个对应的属性值，格网模型的一个明显的缺点是难以精确表达边界，另外如果存在空属性值的格网，则还需进行插值处理。前面提到的层位数据可以按这种模型来表达，由于三维工区通常会很大，解释人员为了减少解释的工作，经常会每隔几条测线解释一个层位，这样原始的解释层位的数据点呈不规则分布(图7-3)，解释层位的边界与三维工区并不能严格对应，如果想把未解释的格网上赋予属性值，则还需对其进行插值处理。

表7-1 三维数据模型可表达的地质体

图7-3 采用格网模型展示的层位数据

2．边界表示模型

边界表示模型将三维空间中的物体抽象为点、线、面、体4种基本几何元素，然后以这4种基本几何元素来构造更复杂的对象。这样会把一个空间实体划分为有限个面，每个面由有限条边围成，每条边由起点和终点定义。这种表示法能精确地表达描述对象，当模型不复杂时数据量小，并能直观地表现出空间几何元素间的拓扑关系，这种表达方法最适合表达现实生活中真实存在的物体。在地面关键导航信息中这种表示方法更加普遍，比如公路、村庄、河流等，对于数字油气田中的三维工区、二维测线、油气田等也用这些数据的边界来表示。

3．解析模型

解析模型采用函数或参数方程来表示构成三维空间实体及其边界的曲面。使用函数或参数方程可大大地减少模型表示所需的存储量，运算速度快，也可以保证空间唯一性和几何不变性。这种模型能有效地解决多值面的问题，对地质应用有一定的价值，但在实际的地质情况中三维空间对象却是非常复杂的，难以用统一的函数或参数方程来表达。

4．不规则三角网(TIN)模型

TIN(Triangular Irregular Networks)是一种利用不规则三角形面片构造地质模型的方法。TIN表面法需要将区域中随机分布点的采样点以某种相对合理的方式连接起来，建立形态上较为完美和功能上较为完善的三角形网络。对地层构造模型适合采用TIN模型来表达，因为TIN模型可以比较精确地表达边界，同时还可以较好地表达三角形之间的拓扑关系，Delaunay三角剖分方法是常用的建立TIN三角网的方法，因此在地层建模和可视化中常常采用TIN模型。