3次元地質構造の図形要素を抽出する方法とGISやCADへ出力する形式の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540430
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 塩野 清治 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40047387)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ベンカテッシュ ラガワン 大阪市立大学, 大学院・創造都市研究科, 助教授 (30291602) ; 升本 眞二 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40173760)
• Keywords: 地質構造 / 論理モデル / 位相数学 / GIS / CAD / 地質関数 / 境界面 / 境界線

Research Abstract

初年度の成果を受け継いで,地質境界線と地質境界面に関する理論およびアルゴリズムを研究して,次のような成果をえた。
1.地質構造の論理モデルが与えられたとき,地質体の分布域は曲面群で囲まれた領域として定義できるが,ここに位相数学の概念を導入して,それぞれの領域に境界点を追加したもの(閉包)を地質体の分布域として再定義すると,それぞれの共通部分として地層境界線や地層境界面が無理なく表現できることを明らかにした。
2.1の原理にもとづき,与えられた地質構造の論理モデルから地層境界線や地層境界面を表現する集合演算式を導くアルゴリズムを開発した。
3.1の原理にもとづき,GISのマスク機能を活用することにより,特定の境界面だけをラスター画像として表示するアルゴリズムを開発した。
4.1の原理にもとづき,曲面を表現する格子データを3角メッシュに細分して,各3角メッシュ内を通る境界線を抽出するアルゴリズムを開発した。
5.1の原理とは独立に,領域内の点にその点を含む地質体を対応づける関数(地質関数)を拡張して,領域内の点にその点の直上・直下にある地質体の対を対応づける関数(拡張地質関数)を新たに定義することにより,従来の地質図作成システムに地質境界線を描く機能が追加できることを明らかにした。
以上の結果,3次元地質構造の基本要素である地質境界線や地質境界面の情報を,空間情報処理のプラットフォームとしてのGISや設計の基本ツールであるCADシステムに直接入力できる形式で提供する具体的方法についての展望が開けた。

Research Products

• [Publications] Masumoto Shinji: "Construction and Visualization of a Three Dimensional Geologic Model Using GRASS GIS"Transactions in GIS. 8・2. 211-223 (2004)
• [Publications] 根本 達也: "Web上での3次元地質モデリングの現状と可能性について-SISGeMを例にして-"日本情報地質学会シンポジウム2003 講演論文集. 21-24 (2004)
• [Publications] 塩野 清治: "地質構造の論理モデルの基づく地質境界面の抽出アルゴリズム(1)-閉包概念の導入による数学表現-"情報地質. 14・2. 190-191 (2003)
• [Publications] 升本 眞二: "地質構造の論理モデルに基づく地質境界面の抽出アルゴリズム(2)-GRASS GISによる具体化-"情報地質. 14・2. 168-169 (2003)
• [Publications] 根本 達也: "地質構造の論理モデルに基づく地質境界面の抽出アルゴリズム(3)-3角メッシュ分割による具体化-"情報地質. 14・2. 174-175 (2003)
• [Publications] Nemoto Tatsuya: "Development of an Online Spatial Information System for Geologic Modeling -SISGem"Geoinformatics. 14・1. 63-68 (2003)