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三维地质重构是“数字化地球”的重要组成部分，其难点是数学模型的建立和基于特定数学模型的地质重构及剖分算法，目前尚无统一的优化解决方案。本文从表面模型出发，提出了一种新的数学模型；基于此数学模型，提出了一种地质重构算法，该算法正确处理了渐灭、断层、褶皱等复杂地质现象；同时提出了一种三维地质体的交互式切割算法，该算法是第四系剖面分析的基础。用实际地质钻孔数据进行测试的结果表明所重构的地质体是正确的，而交互式切割是满足剖面分析的需求的。此外，针对表面模型中的不规则三角网，本文提出了新的网格生成及切割算法，与已有的不规则三角网的生成及切割算法相比，本文提出的网格生成算法有易于并行化的优点，而切割算法有精确度高和易于实现的优点，两种算法的效率均与经典算法相当。