[發明專利]基于三維地質模型的海底電纜多元勘測數據分析方法

有效

• 申請號: 201910657254.3
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110598240B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 劉禮領;葉靜風;王彥兵;田龍強;王永忠;劉海濤;陳國志;任志善
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院;國網浙江省電力有限公司舟山供電公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/18;G06T17/05;G06T17/20;G06F111/10;G06F113/16
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

1.一種海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于包括以下步驟：

a.通過獲得的海底電纜多元勘測地形數據，應用DSI插值技術建立海底的地形模型；

b.地形曲面根據多源勘測數據形成的約束條件，利用DSI插值技術和對應網格技術生成三維地質模型；

其中，以海底地形曲面為參考，定義厚度約束，利用已知的厚度信息通過控制厚度約束構建系列近水平沉積地層；厚度約束在地層分界面的每個節點上施加模糊控制距離約束；應用厚度約束構建具有厚度信息的相鄰地層，而且在地層建模流程中用厚度約束構建地層，其中地層沿山脊、山溝以及其他部位的厚度通過勾畫線或實測值來控制相應部位的厚度；

以鉆孔、淺剖地層分界點、地質測繪地層分界點、地物測量點為約束條件，結合上層臨近面的厚度約束，采用DSI插值技術，生成臨近地面的地層分界面，然后依次類推，逐漸向下生成地層分界面，直到建立完整的三維地質模型；根據海纜的結構設計信息和安放埋藏要求，在三維地質模型中建立海底電纜模型；

c.根據水文資料利用DSI插值技術和對應網格技術建立海洋的水文界面模型；

d.將不同時間點的數據代入已建立的海底地形模型并結合約束條件計算生成不同時間地形模型；

e.將不同時間的水文界面模型結合對應時間的地形模型，生成不同時間的水文模型；

f.結合不同時間地形模型、三維地質模型、水文模型和海底電纜模型，通過計算得到整個海底的沖淤變化和沿海纜剖面沖淤變化的預警情況。

2.根據權利要求1所述的海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于所述步驟a中選取覆蓋研究區域的海底電纜多元勘測數據，針對研究的平面范圍選取四周大于其10％的區域作為計算范圍，結合勘測數據建立中間面或者中值面作為初始平面，對初始平面進行加密，然后定義模糊控制點約束：該約束在三維地質建模軟件中用于面擬合給定點，或者根據權重面擬合物探數據點；接著對定義好的地形面執行離散光滑插值操作，重復多次，直到生成的曲面光滑為止，重復平面上離散加密，再進行光滑插值；最后把模糊控制約束點轉為精確約束點，執行離散光滑插值操作，直到生成滿足指定平均擬合偏差的海底地形模型。

3.根據權利要求2所述的海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于步驟c中根據水文資料建立海平面，包括平均海平面、高潮位海平面、低潮位海平面，以及建立各種海平面的初始曲面，利用對應網格技術，對該平面進行離散，生成水文界面模型，供分析計算使用。

4.根據權利要求3所述的海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于步驟e包括利用已建立的地形模型的DSI網格，把水文數據作為精確約束，進行DSI插值計算，結合不同時間的水文界面模型，生成不同時間的水文模型。

5.根據權利要求4所述的海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于所述步驟f包括基于已建成的三維地質模型，結合不同時間點測量的海底地形測量數據和水文資料，在已生成海底地形模型和水文模型基礎上進行運算，形象地并且量化的生成不同時間的海洋地形面的變化趨勢，形成剖面，包括沖刷或者淤積信息、各種水深信息。

6.根據權利要求5所述的海底電纜多元勘測數據三維數據分析方法，其特征在于所述步驟f包括根據不同時期的沖刷和淤積量，結合確定的閾值，根據不同的沖淤深度進行自動分析，可設置多個預警級別，具體包括以下步驟：

(1)首先定義沿海纜自動識別結果矢量化精度，矢量參考設置與三維地形柵格圖相匹配，同地形網格大小一致；然后把海纜按定義好的精度垂直投影到地形圖上；

(2)基于垂直向形變和地形在小范圍內有連續性的特點來分析沖淤情況，具體識別原則如下：形變的絕對值在規定的閾值中間則認為該電纜處于穩定狀態，即沒有沖淤的情況發生；形變值超過閾值則認為電纜處地形處于淤積狀態；形變值低于閾值則認為電纜處地形處于沖涮狀態；

(3)根據形變值大小超過閾值的程度和電力行業生產規范來標識電纜處海域的不穩定程度，對每種不穩定性依次設置預警級別。