[發明專利]一種工程地質剖面圖的計算機圖形生成方法

有效

• 申請號: 201110067416.1
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102103758A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 周家文;徐曉斌;周宏偉;何寶石;渠文平
• 申請（專利權）人: 四川大學;廣東省電力設計研究院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆

技術領域

本發明涉及一種工程地質剖面圖生成方法，特別是涉及一種利用計算機輔助實現的工程地質剖面圖生成方法，屬于適用于特定功能的數字數據計算處理方法領域。

背景技術

工程地質剖面圖是按一定的比例尺表示地質體在垂向剖面上的結構、構造及其相互關系的圖件，是地質內容最基本的表示形式，其內容與精度關系到整個勘探成果的質量，直接影響到下一道工序。工程地質剖面圖的制作工作量大、工作繁瑣、重復過程多，目前多由計算機輔助完成。但當前業內主流的CAD系統僅能生成圖框、圖例和地質鉆孔(或其它勘探手段的勘探點)等等，對于地層的比對以及地層剖面線的連接則主要依靠用戶的腦力分析與手工繪制。部分CAD系統能對相對簡單的剖面進行分析并產生正確的連層結果，但無法處理具有地層尖滅、透鏡體等現象的復雜剖面。因此在計算機輔助的工程地質剖面圖生成中，工程地質剖面圖地層的自動連線一直是一個難以完全解決的技術問題，其根本問題在于現有計算機處理方法無法有效完成對地層信息的分析比對。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供利用計算機輔助實現的工程地質剖面圖生成方法，該方法能夠有效實現地層信息的分析比對，找出兩個地層序列中的最優層樣本匹配，并合理地連接地層剖面線。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種工程地質剖面圖的計算機圖形生成方法，首先在工程場地采集地層樣本，其次根據工程場地相鄰地點地層樣本的地層序列比對找出比對地層序列中的最優地層樣本匹配結果，再根據地層匹配結果繪制工程地質剖面圖其特征在于：所述地層序列的比對采用Smith-Waterman序列比對算法。

上述方法中采用的Smith-Waterman序列比對算法是生物信息學中生物雙序列比對算法中的基礎算法。該算法本質是一種局部最優的動態規劃算法，在識別局部相似性時，具有很高的靈敏度。雙序列比對算法解決的技術問題是找出兩條生物序列之間最大相似性匹配，可以簡單地描述為把兩條DNA或蛋白質序列上下羅列，然后依次比較它們在每一個位置上的相似情況，從而找出這兩條序列間具有最大相似度的子序列片斷。在工程地質剖面圖的繪制中需要解決類似的序列比較問題——工程地質剖面圖繪制的關鍵問題是如何進行地層剖面線的連接。在連接地層剖面線時，要根據鉆孔地層是否是同一種地層決定剖面線如何連接。如果是相同地層，則把相同地層的頂(底)板相連接即構成地層剖面線，如果地層不相同，則在確定尖滅點后將尖滅點與尖滅層的頂(底)板相連構成地層剖面線。剖面線連接的基礎便是通過不同地點的地層序列的比對尋找相同地層。進一步分析，在生物序列比對中，進行比對的兩條生物序列是以其“同源性”為基礎的，即原本相同的兩條序列由于物種在漫長的進化過程中的變異使得兩條序列間表現為整條序列之間的大體相似以及某些片段間的高度匹配性；在地層序列比對中，同一區域不同地點的兩個地層序列其主沉積韻律一般是相同的，并且由于區域構造和沉積環境的變化，造成地層垂向序列普遍存在的等時變化，這使得同一區域或臨近區域的地層序列也具有大體相似性以及某些片段間的高度匹配性。本技術方案正是基于生物序列比對與地層序列比對的共性，將一直都限于在生物信息學中生物序列比對的Smith-Waterman序列比對算法運用到工程地質剖面圖的繪制中，用以解決地層序列比對算法的技術問題。

基于上述序列比對算法實施的鉆孔地層序列間的匹配能夠準確且方便地判斷工程場地地層的連續與否，并能進一步根據工地質剖面線上相鄰鉆孔地層序列間的兩兩比對結果確定為地層尖滅或地層透鏡體，由此能夠很好地處理地質剖面圖繪制中地層尖滅與透鏡體等特殊工況。