[發明專利]一種顧及地質構造條件約束的精細體元屬性賦值方法

有效

• 申請號: 201710037814.6
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106772584B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 陳麒玉;劉剛;蔣亞男;姚重;陶坤燏;何憶;李新川;張志庭
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G06T17/05
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;江釗芳

本發明提供了一種顧及地質構造條件約束的精細體元屬性賦值方法，在地質精細體元模型的基礎上，充分考慮地質沉積、構造及相關專家知識、地質語義的約束，縱向上以等時地層格架為約束，對屬于不同地層的精細體元依次進行處理；橫向上以沉積相邊界、地質界線、河流邊界等為約束，將平面劃分成不同的區域，并為每個區域給定其基本屬性，然后對分布于不同區域內的體元采用與各自基本屬性相適應的插值方式進行屬性賦值。這種對地質空間進行語義劃分的區域化體元屬性賦值方法，使得生成的地質屬性模型在更大程度上體現了地質構造條件對地質結構內部非均質屬性場空間分布特征的影響，保證了地質結構模型和精細體元屬性模型在地質語義層面的一致性。

技術領域

本發明涉及一種顧及地質構造條件約束的精細體元屬性賦值方法，屬于地質信息科學及三維地質建模領域。

背景技術

地質體屬性模型是地質體內部非均質屬性場可視化表達和定量評價與分析的基礎。根據研究目的和應用需求的不同，三維地質建模可分為三維地質結構建模和地質屬性建模。三維地質結構建模主要關注于地層、巖體、沉積相、特殊地質構造等的空間形態構建，旨在真實刻畫地下地質結構的空間展布狀況；而地質屬性建模的目的是為了精細刻畫地質結構內部非均質屬性場的空間分布特征，包括密度、溫度、飽和度、電阻率、礦化度、孔隙度、富水性等各種物化探參數。

地質數據的獲取相當困難，通常需要通過非常有限的采樣數據來推測、估計整個研究區域的地質構造及屬性分布情況。根據數據特征的不同，三維地質建模中所需的原始數據可抽象為空間數據和屬性數據兩大類。空間數據主要包括鉆孔、剖面、地質界線、沉積環境分布、河流、基巖分布、地貌特征等具有空間形態指示意義的數據。主要用于構建三維地質結構模型，可將其作為一個基礎地質構造的框架。屬性數據反映某一地質變量的屬性特征及其空間分布情況，是各類物化探數據的空間有限采樣。通過空間插值讓有限的采樣屬性充滿地質結構的內部空間，是實現非均質屬性場可視化表達和地質屬性建模的有效途徑。

通過將三維地質結構模型按照一定的規則進行體元離散化，生成地質體內部精細的三維體元模型。體元模型是對地質體的三維實體表達，是地質屬性賦值的載體，有利于三維空間地質屬性的可視化表達與分析。按體元的面數，體元模型可以分為四面體(Tetrahedron)、五面體(Pentrahedron)、六面體(Hexahedron)、多面體(Polyhedron)和棱柱體(Prism)等5種基本類型，也可以根據體元的規整性分為規則體元和非規則體元兩個大類。

屬性建模的過程是指應用空間插值的方法，在有限的地質采樣數據的基礎上，為體元模型中每一個空間實體對象賦予對應的地質屬性值，從而使得該屬性布滿整個地質結構內部，完成了地質屬性場的全空間表達。但是，如何實現屬性模型和地質結構模型的一致性，讓所得的屬性模型能夠體現構造特征、專家知識、地質語義的約束，是一個難點問題。這就是說，在進行體元屬性賦值的過程中，必須考慮地質構造條件對屬性分布的約束作用，對分布于不同地質背景下的空間體元簇，應該分而治之，分別采用不同方法進行空間屬性的賦值。

鑒于上述分析的地質結構模型和屬性模型的相互關系，以及體元屬性賦值中的關鍵問題，有必要提出一種地質構造條件約束下的精細體元屬性賦值方法。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種顧及地質構造條件約束的精細體元屬性賦值方法，在地質精細體元模型的基礎上，充分考慮地質沉積、構造及相關專家知識、地質語義的約束，縱向上以等時地層格架為約束，對屬于不同地層的精細體元依次進行處理；橫向上以沉積相邊界、地質界線、河流邊界、地貌分布等為約束，將平面劃分成不同的區域，并為每個區域給定其基本屬性，然后對分布于不同基本屬性區域內的精細體元采用與各自基本屬性相適應的插值方式進行屬性賦值。這種以地質構造條件為約束，對地質空間進行語義劃分的區域化體元屬性賦值方法，使得生成的地質屬性模型在更大程度上反映了地質構造特征，同時也體現了地質構造條件對地質體內部非均質屬性場空間分布特征的影響，保證了地質結構模型和精細體元屬性模型在地質語義層面的一致性。