[发明专利]一种基于迹线延伸的地质界面模型构建方法

权利要求书

1.一种基于迹线延伸的地质界面模型构建方法，其特征在于：包括如下步骤

S1、计算地质界面出露部位的天然地表或开挖面的外法线向量

其中，α₀是地质界面迹线出露部位的倾向，β₀是地质界面迹线出露部位的倾角；

S2、在水平面内指定期望的地质模型构建方向

其中，α₁为的方位角，代表自正北方向顺时针旋转至方向的角度；

S3、计算地质界面(B)的期望延伸方向向量

当地质界面(B)的倾角β₂满足不等式0°<β₂<90°时，平行于的铅垂面与地质界面(B)的交线就是期望的延伸方向向量或反方向向量，此时通过地质界面(B)的法向量和所述铅垂面的法向量的差乘计算期望延伸方向向量

当地质界面(B)的倾角β₂＝0时，期望延伸方向向量与一致，即

当地质界面(B)的倾角β₂＝90°时，期望延伸方向向量与地质界面(B)的走向方向平行且指向地质体内，地质界面(B)的期望延伸方向向量的计算过程如下

根据地质界面(B)的倾向α₂计算平行于地质界面(B)走向方向的向量

确定期望的延伸方向判断是否指向地质体内，若与的夹角大于90°，则指向地质体内，否则指向地质体外，需要进行反转，与的夹角可表示为

即当时，当时，

S4、构建指定延伸长度L的地质界面模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于迹线延伸的地质界面模型构建方法，其特征在于：步骤S2中，期望的地质模型构建方向可取天然地表线或开挖线的外法线的反方向向量，也可根据三维建模或工程分析需要而定。

3.根据权利要求1所述的一种基于迹线延伸的地质界面模型构建方法，其特征在于：步骤S3中，当地质界面(B)的倾角β₂满足不等式0°<β₂<90°时，地质界面(B)的期望延伸方向向量的计算过程如下

确定地质界面(B)的法向量

其中，α₂为地质界面(B)的倾向，β₂为地质界面(B)的倾角；

取在水平面内顺时针旋转90°后的向量作为平行的铅垂面的法向量

其中，α₃为的方位角，α₃＝α₁+90°；

通过向量差乘计算出平行于期望建模方向的铅垂面与地质界面(B)的交线的方向向量

其中，n₄₁＝sinα₁cosβ₂，n₄₂＝cosα₁cosβ₂，n₄₃＝-sinα₁sinα₂sinβ₂-cosα₁cosα₂sinβ₂；

确定期望的延伸方向判断是否指向地质体内，若与的夹角大于90°，则指向地质体内，否则指向地质体外，需要进行反转，与的夹角可表示为

即当时，当时，

4.根据权利要求1所述的一种基于迹线延伸的地质界面模型构建方法，其特征在于：步骤S4中，对于延伸长度L的界面，根据地表或开挖面上出露的迹线和确定的延伸向量

运用迹线+延伸向量方法构建地质界面模型。