[發明專利]一種基于三維地質結構模型與地下水數值模擬集成系統

有效

• 申請號: 201910700465.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110415348B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 朱恒華;劉治政;楊麗芝;劉春華;邊農方;周洋;劉柏含;彭瑩;張華平;馬麗新
• 申請（專利權）人: 山東省地質調查院（山東省自然資源廳礦產勘查技術指導中心）
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G01V9/02
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 趙帥

一種基于三維地質結構模型與地下水數值模擬集成系統，包括三維探測設備、移動設備和模擬集成裝置；三維探測設備包括地質探測模塊、地基探測模塊和處理模塊；移動設備包括遠端電腦，集成控制處理裝置和多個水下機器人,模擬集成裝置，用于通過對應的三維探測設備和移動設備分別得到三維地質結構模型的立體地質圖，以及地下水數值的監測數據，將二者進行融合得到模擬集成結果,其可以提高探測精度，并且探測靈敏度高，可以實時的進行快速監測，地上設備不需要移動的情況下實現地下移動，成本低且效率高，同時可以快速高效的模擬地下水通道的三維空間，進行模型搭建，以直接的方式呈現。

技術領域

本發明涉及地下空間的地下水水位水量實時監測領域，具體涉及一種基于三維地質結構模型與地下水數值模擬集成系統。

背景技術

地下水是水資源的重要組成部分,由于水量穩定,水質好，是農業灌溉、工礦和城市的重要水源之一。當今對地下水文探測方法主要有遙感技術法，鹽度法，放射元素法，工程物理勘探法等。探測時需要安裝許多硬件設施，既耗資又費時。

地下水探測裝置，是指通過相應的機械設備檢測土壤中水流情況，從而進行水源有無的探測過程，在地下水探測過程中應用廣泛且簡單方便；現有的地下水探測裝置主要包括利用磁、超聲波等裝置進行探測，也包括直接接觸性的探測方式。

目前，工程勘察主要采用二維成像技術反映出觀測系統下方地下水發育通道的分布規律，而空間上表現為三維幾何地質體，利用簡單的二維圖像合成或拼接成三維圖像難以有效刻畫出真實通道的立體特征。

然后，目前隨著科學技術的發展，地下水探測的方法開始變得更加的多樣化和智能化，例如集成了多功能的地下水探測系統，其自身集成了通訊、探測、處理等多種方式，且形成一定的布置規模，還例如結合了物聯網等多種新科技的方式實現的多功能探測系統。

傳統的鉆孔資料已經無法對地下水的發育規模，分布情況作出合理準確的評價，從而使得后續的地質問題和采集問題出現的幾率大為增加，而通過增加鉆孔密度和鉆孔深度則必然增加勘探的工作量和成本。如附圖1所示，其為現有技術中的監測方法之一，在不同的高度設置不同的探測節點，根據不同的節點探測結果確定地下水水位水量。然而其需要設置多個探測頭，不但成本高，并且后續處理復雜，實時方式復雜，精度低。

通過雷達發射超高頻探測波的方式可以實現低成本且無損的檢測方式，通過探測不同界面的反射波可以實時的分析地下結構的目標和分界面，進行定位和判別。最后通過對波形的采集處理分析，可以確定地下空間的位置和結構，然而這種方式的探測精度并不高，且后續處理方法復雜，計算量大。

并且，現有技術中對于地下水發育通道三維空間模擬方法，算法簡單，且模擬效果不佳，不能有效的即使的呈現和快速的模擬。

此外，現有技術中對于地下探測需要配套地上的探測設備，每次對于鉆孔或者是不同位置的探測，都需要對整個探測設備進行移動，費時費力，且效率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于三維地質結構模型與地下水數值模擬集成系統，其可以提高探測精度，并且探測靈敏度高，可以實時的進行快速監測，地上設備不需要移動的情況下實現地下移動，成本低且效率高，同時可以快速高效的模擬地下水通道的三維空間，進行模型搭建，以直接的方式呈現。

本發明提供了一種基于三維地質結構模型與地下水數值模擬集成系統，包括三維探測設備、移動設備和模擬集成裝置；

其中，三維探測設備包括地質探測模塊、地基探測模塊和處理模塊；

地質探測模塊，用于對探測區進行地質勘驗后得到探測區的地質勘探參數；

地基探測模塊用于對探測區進行地質勘驗后得到探測區的地基勘探參數；