1、隨著計算機技術和數(shù)值模擬計算方法的發(fā)展，目前進行地學機理與過程模擬的基本思路是對地理空間進行二三維有限元網(wǎng)格離散，然后采用相關數(shù)值計算方法完成計算模擬，故有限元網(wǎng)格是開展地學機理與過程模擬的基礎。同時，有限元網(wǎng)格可支持緩沖區(qū)分析、疊加分析等傳統(tǒng)GIS空間分析，由此可見，有限元網(wǎng)格在地學機理與過程模擬及傳統(tǒng)GIS空間分析中扮演著十分重要的角色。三維有限元網(wǎng)格中，六面體網(wǎng)格在單元數(shù)量、自由度及計算精度等方面具有明顯優(yōu)勢，已成為應用最廣泛的三

2、維網(wǎng)格之一，也是保證高效開展復雜地學研究的首選網(wǎng)格。然而，六面體網(wǎng)格生成一直是有限元等領域的難點，同時由于地學研究對象通常具有邊界復雜、約束條件多等特點，針對地學研究對象的六面體網(wǎng)格生成問題仍未得到很好的解決，這導致六面體網(wǎng)格特別是非結構化六面體網(wǎng)格在地學研究中的應用尚且不足。
　　為滿足相關地學研究對六面體網(wǎng)格的需求，促進以數(shù)值計算方法為基礎的地學模擬及傳統(tǒng)GIS空間分析的進一步發(fā)展，本文開展了面向地學研究的六面體網(wǎng)格生成方法研

3、究，針對常見地學實體模型，研究了三維空間對象的結構化與非結構化六面體網(wǎng)格生成，取得的主要成果如下:
　　(1)結合地學研究對象自身特點，對傳統(tǒng)柵格法進行擴展，基于地學研究實體表面模型（含約束條件），通過設計幾何特征識別及約束處理機制，使其能顧及實體邊界特征及內部約束點、約束線、約束面、約束洞等約束特征，在實體三維空間合理的生成高質量的六面體網(wǎng)格，提高傳統(tǒng)柵格法邊界擬合及約束處理能力，最后，采用網(wǎng)格質量優(yōu)化算法提高網(wǎng)格生成質量。

4、r>　　(2)開展了基于Voronoi圖的三維實體中軸生成研究，首先從三維實體中采樣，然后計算采樣點集的Voronoi圖，最后利用兩個與采樣范圍及密度無關的過濾條件從生成的Voronoi圖中挑選出分布于實體中軸附近的Voronoi子集，實現(xiàn)三維實體中軸生成，為非結構化六面體網(wǎng)格生成算法做準備。
　　(3)結合傳統(tǒng)柵格法及AFT法的算法優(yōu)點，引入水平集方法思想，將地學實體表面三角網(wǎng)模型作為數(shù)據(jù)源，以結合距離場的各級水平（前沿水平等值