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loopstructural

loopstructural

github.com/steadfastasart数据与数据库7361 次安装6 周前更新
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关于 loopstructural

loopstructural 是根据连续标量场观测构建受约束隐式地质模型的技能，提供坐标规范、模型评估及网格或等值面导出指导，并检查输入和输出。

主要功能

  1. 01构建受约束的 FDI 与 PLI 面
  2. 02评估地质特征值
  3. 03将网格与等值面导出为 VTK
  4. 04验证坐标与约束数据
  5. 05报告导出失败或结果为空

适用场景

  1. 01根据 CSV 约束创建地质模型
  2. 02在网格上评估模型特征
  3. 03导出模型网格用于可视化
  4. 04建模前检查约束数据

安装

复制下面的命令，在终端中运行。

$npx skills add https://github.com/steadfastasart/geoscience-skills --skill loopstructural

安装后在 Claude Code 中输入/loopstructural确认已加载。

包含的文件

除 SKILL.md 外，安装时一起下载的参考资料和脚本。

references/
geological_features.md
interpolators.md
scripts/
build_model.py

详细介绍

受约束的隐式地质模型

当观测数据约束连续地质标量场时，请使用 LoopStructural。标量值用于标记一个界面；它不会自动代表年龄、测量深度或高程。请记录坐标 CRS、共享的 XYZ 单位、正 Z 方向约定、特征顺序，以及每个标量级别的含义。

受约束的平面模型

此合成示例使用以米为单位的坐标，具有非零原点和非对称边界框。其标量场为 Z - 3030 + 0.1*(X - 1050) - 0.05*(Y - 2100)，单位为米。标量观测和梯度约束共同确定标量值和方向；单个点本身不足以定义地质面。

from itertools import product
from LoopStructural import GeologicalModel
import numpy as np
import pandas as pd

origin = np.array([1000., 2000., 3000.])
maximum = np.array([1100., 2200., 3060.])
xyz = np.array(list(product([1010., 1050., 1090.], [2020., 2180.], [3010., 3050.])))
data = pd.DataFrame(xyz, columns=['X', 'Y', 'Z'])
data['feature_name'] = 'strat'
data['val'] = xyz[:, 2] - 3030 + .1 * (xyz[:, 0] - 1050) - .05 * (xyz[:, 1] - 2100)
data[['gx', 'gy', 'gz']] = [.1, -.05, 1.]
model = GeologicalModel(origin, maximum)
model.data = data
model.create_and_add_foliation('strat', interpolatortype='FDI', nelements=1000)
model.update()
query = np.array([[1020., 2040., 3020.], [1080., 2160., 3040.], [1050., 2100., 3030.]])
values = model.evaluate_feature_value('strat', query)

预期值约为 −10、+10 和 0。请将世界坐标传给 model.evaluate_feature_value(..., scale=True)（默认值）。直接评估特征时采用不同的局部坐标约定。GeologicalModel 1.8 支持以位置参数传入两个边界；不要假定旧示例中的 origin= 和 maximum= 构造函数关键字仍然可用。

评估 VTK 网格

继续使用上面的模型。regular_grid 返回一个 N×3 数组；请禁用随机打乱，并使用 Fortran 顺序，以匹配 VTK 中 x 轴变化最快的点排列。在保存之前，将实际标量值写入点数据。

import pyvista as pv

shape = (9, 7, 5)
points = model.regular_grid(nsteps=shape, shuffle=False, order='F')
grid = pv.StructuredGrid()
grid.points = points
grid.dimensions = shape
grid.point_data['strat'] = model.evaluate_feature_value('strat', points)
surface = grid.contour([0.], scalars='strat')
if not np.isfinite(grid['strat']).all() or surface.n_cells == 0:
    raise ValueError('Model evaluation or requested isosurface is invalid')

需要导出时，请使用 grid.save('model.vtk') 或 surface.save('strat.vtk')。渲染出的表面是离散化的等值集；在解释小型结构之前，请检查约束残差和网格收敛性。

CSV 辅助工具与条件模型

模型构建器支持受约束的 FDI/PLI 面理，以及网格/等值面导出。它会验证坐标是否为有限值、约束是否完整、3D 范围是否为正，并在导出失败或结果为空时以非零退出状态报告错误。对于平面或跨度为零的输入几何，请提供明确的边界，而不要臆造范围。

python scripts/build_model.py constraints.csv --grid --output model.vtk \
  --origin 1000 2000 3000 --maximum 1100 2200 3060 --nsteps 9 7 5

请根据已安装的 skill 目录解析命令。此辅助工具要求提供 X,Y,Z,feature_name，以及 val 和/或完整的 gx,gy,gz 或 nx,ny,nz 约束；每个特征都需要一个标量级别锚点。缺失的向量行全部设为 NaN，而不是零向量。

数值选择请参阅插值与验证，仅在需要相关结构时参阅断层/褶皱要求。断层、褶皱框架和不确定性集合需要明确的运动学/数据以及单独配置的模型；它们不会仅因 CSV 中有名义列或使用此面理辅助工具而自动创建。

验证范围

已使用 LoopStructural 1.8.0 和 loop-interpolation 0.0.2 测试 FDI 和 PLI 平面模型、世界坐标评估、非对称网格排序、等值面与 VTK 读回，以及格式错误输入/CLI 失败情况。这验证了入口和导出路径，但不验证断层网络反演、褶皱地质、不确定性估计，或稀疏野外约束在地质上的充分性。

官方模型源码，已于 2026-09-14 对照已安装的 1.8.0 API 核验。

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