隨著科技技術的創新發展，如何快速有效地形成空間三維地質模型，能夠一目了然地呈現工程區域真實地貌的實用技術和軟件越來越多地受到技術人員的關注。CATIA是法國Dassauh System公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，廣泛應用于航空航天、汽車制造、船舶制造、廠房制造、電力與電子、機械制造、消費品行業。CATIA軟件在水利工程中的應用與其他行業相比起步較晚，還不太成熟，仍然有許多問題需要克服，本文希望就這一軟件在地質建模方面的應用進行一些初步的探索。

　　1地表面的形成

　　通常情況下，測繪部門會提供工程區的地表點云數據文件，CATIA的DSE模塊中能夠支持多種點云數據格式的導人，并且可以對大量的點云數據進行分割或者合并操作。根據導人點云數據的稠密度選擇是否進行過濾操作，這樣可以節省軟件分析計算的時間。刪除那些明顯錯誤的數據點以后用mesh creation命令形成3D三角網格面片組，然后使用DSE中修改功能可以對三角網格面片組進行補點、刪點、修改網格面片形狀、補洞等操作，再對三角網格面片組進行分析，刪除那些非多樣性的邊或頂點，三角網格面片的修改工作即告完成。最后進入CATIA的QSR模塊，根據分析修改后的3D三角網格面片組自動擬合形成地表曲面。整個過程的流程圖如圖l所示，本文實例導入的點云、形成的三角網格面片及地表曲面分別如圖2、圖3、圖4所示。

　　圖1 CAllA中地表曲面的創建流程

　　圖2導入的點云

　　圖3修改好的三角網格面片

　　圖4擬合的地表曲面

　　2地質模型的建立

　　進人零件設計模塊，在某一高程平面上建立草圖，在地表面的豎向投影范圍內在草圖上勾畫出地質模型邊界的輪廓，通過凸臺功能拉伸形成體，再用上節形成的地表面來分割體，就形成初步的地質模型，如圖5所示。

　　圖5初始地質模型

　　進入GSD模塊，將地質部門提供的剖面圖在CATIA中一一打開，本文實例中某一高程下的平切圖如圖6所示，將這些剖面圖復制到剖面所在位置上所建立的草圖內，并把這些線條輸出為輪廓。然后根據剖面圖中地層的說明使用多截面曲面命令將相同的地層分界輪廓線連接形成曲面，如圖7所示，按照同樣的操作方法，將各個地層的分界面建立好。最后分別用這些地層分界面一一分割圖5的地質模型，就可以將不同的地層表征出來，使用不同的顏色或者紋理填充它們以區分開來，如圖8所示，至此就完成地質模型的建立。

　　圖6某一高程的平切圖

　　圖7輪廓線形成的地層分界面

　　圖8最終地質模型

　　3使用體會

　　通過上述工程實例的操作過程，可以看到CATIA能夠比較快速有效地建立地質模型，直觀地表達各個地層分布情況，很方便地與工程實際地貌進行對比，用于指導下一步的工作。現將部分使用體會總結一下。

　　3.1 點云與網格的修飾

　　初始點云的導入直接關系到后續工作的質量與精度，因此對點云數據的修改要慎重。同樣的，根據點云形成的三角網格面片在修改時也會影響到擬合的曲面質量，特別是三角網格面片的周邊一圈網格，有時候軟件會將某些明顯不應該連接點也形成線和網格，因此需要剔除它們;有些網格則是過大、過小或者形狀過于奇異，使用特定的命令可以對它們進行修正。這些修飾工作能夠保證擬合形成曲面的精度，使得后續的操作計算工作更加準確。

　　3.2自動更新功能

　　CATIA提供了很實用的更新功能，可以根據需要對已經形成的點、線、面、體進行修改，與所修改的幾何集相關聯的幾何元素都會隨之更新。通過對比地質模型與工程區實際地形，如果發現模型與實際不符或者有些地質條件仍不完全清晰，需要調整鉆孔位置補充或修改地質資料時，CATIA的自動更新功能會起到很好的作用。自動更新功能使技術人員無需從頭開始重復以前的工作，這樣能夠節省大量的時間，大大的提高工作效率。

　　4結語

　　本文通過一個工程實例簡單介紹了CATIA軟件在水利工程地質建模方面的應用，操作過程說明CATIA在地質建模方面比較方便快捷，并且修改方便，能夠較高地提供工作效率，準確地表達工程實際的地理信息，在今后水利工程中的應用前景比較廣闊。