地质曲面重构是地质建模、油藏模拟以及地质构造成图等研究工作的基础,其主要利用地震解释数据、测井数据和航空磁测数据等地质采集数据,结合计算机图形学的理论和方法对地质曲面进行构建,在地下资源勘探领域中发挥着重要的作用。与一般的曲面重构不同,地质曲面重构的限制条件繁多,复杂程度较大。首先,用于地质曲面重构的数据比较稀疏且分布不均匀。其次,许多地质属性往往具有很强的趋势性或各向异性,而地质采集数据往往呈测线型,使用一般的方法对这些数据进行插值或拟合往往不能很好的体现地质属性的趋势性。最后,复杂地质构造中往往包含褶皱、逆断层或蘑菇状侵入体等,对于此类非闭合多值曲面尚无完备的重建算法。因此,三维复杂地质曲面重构中存在着许多困难和挑战。本文对多种传统的曲面插值方法进行了一定研究,分析了不同插值方法的特点和适用范围,并将克里金插值法和DSI方法应用于地质曲面重构,为提高传统克里金插值方法的效率,提出一种改进的滑动邻域克里金方法,进一步针对复杂地质曲面重构中离散点分布极不均匀的问题和地质属性的各项异性问题,提出一种基于泰勒公式的各向异性插值法,通过模型测试并与其它常见的曲面插值方法对比表明该方法可以精细呈现地质属性的各向异性特征,在一定程度上避免了传统地质曲面插值方法出现的串珠状构造缺陷;针对非闭合多值曲面构造,提出一种三维Delaunay迭代生长法,使用该方法重构出的非闭合多值曲面整体具有较好的拓扑形态,且具有较高的执行效率,但在曲面斜率较大的区域容易产生孔洞和三角形交叉等拓扑错误,因此针对本文算法进行非闭合多值曲面重构时产生的拓扑错误,提出了一种基于欧拉公式的拓扑错误检测与修复方法,该方法可以对非闭合曲面上出现的孔洞和三角面片交叉等拓扑错误进行修复,解决了一般曲面拓扑错误修复算法不能自动识别非闭合曲面边界与孔洞边界的问题。