[發明專利]一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法

有效

• 申請號: 201810854413.4
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109191573B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王國光;魏志云;徐震;唐海濤;卓勝豪;劉臻熙;李成翔
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，包括步驟：

S1：定義基覆界面約束邊界，所述約束邊界由覆蓋層的地表邊界數據、實測勘探點或勘探剖面數據和地形面構成；

S2：TIN構網生成基覆界面初始面，所述初始面以地表邊界數據和實測勘探點或勘探剖面數據創建；

S3：拋物線原理插值生成基覆界面骨架面；根據所述基覆界面初始面上已探明的結點，參考所述地形面起伏，利用拋物線原理，插值生成基覆界面骨架面；

S4：深度Kriging插值生成基覆界面光滑面；參考所述地形面起伏，利用Kriging插值原理，對基覆界面骨架面進行插值擬合，生成基覆界面光滑面，并賦予基覆界面光滑面基覆界面地質屬性，即完成基覆界面模型創建。

2.如權利要求1所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述邊界數據分為外邊界約束和內邊界約束，所述外邊界約束為建模區域內面積最大的閉合線串，所述內邊界約束為位于外邊界約束里面且所有結點均在地表揭露的閉合線串；所述外邊界約束分為0m深度外邊界約束和非0m深度外邊界約束，0m深度外邊界約束為外邊界約束中所有結點均在地表揭露的約束線串，非0m深度外邊界約束為外邊界約束中所有結點除了端點外均不在地表揭露的約束線串。

3.如權利要求1所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，所述步驟S2中，在所述基覆界面初始面創建之后，將所述基覆界面初始面中的邊界結點定義為邊界點，將所述基覆界面初始面中的內部結點定義為已知內部點。

4.如權利要求1所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，所述步驟S3，在進行拋物線原理插值擬合時，需要先計算已知內部結點的拋物線二次項系數，由水平面上通過該點的直線被邊界數據所截最短弦長和該點沿最短弦豎直面內的法向上相對于地形面的深度唯一確定；在基覆界面初始面中搜索大于網格限長的最長內部邊，取最長內部邊作為未知插入點；搜索距離該未知插入點最近的三個已知內部點，取這三個點的綜合拋物線二次項系數作為該未知插入點的拋物線二次項系數；根據該未知插入點的拋物線二次項系數和通過該未知插入點的直線被邊界數據所截斷最短的弦反求該未知插入點的深度值，進而參考地形面計算該未知插入點的高程值。

5.如權利要求4中所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，求解已知內部點的拋物線二次項系數，按以下步驟進行：

S31、水平360°搜索通過已知內部點被邊界數據所截最短弦，獲取該最短弦長度；

S32、計算已知內部點沿最短弦在豎直面內的法向上相對于地形面上的深度；

S33、計算該已知內部點在最短弦上最近點與最短弦其中一個端點的距離占最短弦長的比例；

S34、利用假定的拋物線標準方程求得已知內部點拋物線二次項系數。

6.如權利要求4中所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，推算未知插入點的高程，按以下步驟進行：

S35、獲取距離未知插入點最近的3個已知內部點的拋物線二次項系數，利用距離平方反比求得該未知插入點拋物線二次項系數；

S36、水平360°搜索通過未知插入點被邊界數據所截最短弦，獲取該最短弦長度；

S37、計算未知插入點沿豎直方向在地形面上的投影點坐標以及最短弦與水平面的夾角；

S38、計算該未知插入點在最短弦上豎向投影點與最短弦中較近端點的距離；

S39、利用以上所求參數代入拋物線方程求得該未知插入點相對于地形面的豎向深度，投影點高程值減去豎向深度即為未知插入點的高程值。

7.如權利要求1中所述的一種基于拋物線原理的基覆界面自動建模方法，其特征在于，所述步驟S3和S4中，在插入未知插入點時，均是參考地形面進行插值，使得插值點始終位于地形面之下，且保證所建基覆界面伴隨地形的起伏而變化。