[發明專利]三維地質模型構建方法

在審

• 申請號: 202010162320.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111383336A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 馮泉霖;趙振華;韓琳;孫虹潔;張慧;張潔;徐楊;崔亮亮
• 申請（專利權）人: 山東省地質礦產勘查開發局八〇一水文地質工程地質大隊;濟南中安數碼科技有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 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: 李斌

本發明公開了一種應用于沖積平原城市區域的三維地質模型構建方法，包括：針對不同的三維地質模型構建區域，利用獲取的鉆孔點數據構建初始的地層界面；利用幾何自適應方法對構建的地層界面進行光滑處理，生成構建完成的地層界面；利用構建完成的地層界面構建三維地層實體；利用生成的三維地質實體和構建完成的地質界面整合生成三維地質模型。本發明能夠準確建立三維地層界面，并且對于鉆孔點數據稀疏的區域采用數據插值的方法增加點密度，并結合離散光滑插值修正數據插值過程中產生的幾何畸變，生成了平滑且符合實際情況的三維地質模型。

技術領域

本發明涉及地理信息系統技術領域，特別涉及一種應用于沖積平原城市區域的三維地質模型構建方法。

背景技術

沖積平原是由河流沉積作用形成的平原地貌。在河流的下游水流沒有上游般急速，從上游侵蝕了大量泥沙到了下游后因流速不再足以攜帶泥沙，結果這些泥沙便沉積在下游。尤其當河流發生水浸時，泥沙在河的兩岸沉積，沖積平原便逐漸形成。現在，對沖積平原形成的城市區域進行地質模型的構建已是當務之急。

然而，發明人經研究發現，地質信息眾多,面對大量的二維圖件資料，普通地質工作者難以全面、準確地理解整體地質情況，難免為工程設計與施工帶來困難與失誤。而且，地質信息和地質現象本質上是三維的,需要借助三維地質建模和可視化，才可能更加直觀地分析并解決真實地質問題。

三維地質模型以各種原始數據，包括鉆孔、剖面、地震數據、等深圖、地質圖、地形圖、物探數據、化探數據、工程勘察數據、水文監測數據等為基礎,建立能夠反映地質構造形態、構造關系及地質體內部屬性變化規律的數字化模型。通過適當的可視化方,該數字化模型能夠展現虛擬的真實地質環境，基于模型的數值模擬和空間分析，能夠輔助用戶進行科學決策和規避風險。

發明內容

基于此，為解決現有技術中的技術問題，特提出了一種三維地質模型構建方法，包括以下步驟：

步驟1，針對不同的三維地質模型構建區域，利用獲取的鉆孔點數據構建初始的地層界面；

步驟2，利用幾何自適應方法對構建的地層界面進行光滑處理，生成構建完成的地層界面；

步驟3，利用構建完成的地層界面構建三維地層實體；

步驟4，利用生成的三維地質實體和構建完成的地質界面整合生成三維地質模型。

在一種實施例中，針對小面積且地層情況簡單的三維地質模型構建區域，首先根據鉆孔點數據建立鉆孔模型，然后利用鉆孔模型中的分層標記數據相互連接生成地層界面；

針對大面積且地層情況的三維地質模型構建區域，首先人工劃分好地層界面，然后利用已經劃分完地層界面的鉆孔點數據生成網格，并且在地層界面起伏大且鉆孔數量少的區域采用數據插值方法增加原始的鉆孔點密度，從而增加生成的網格的密度.

在一種實施例中，數據插值方法采用科利格插值法或者距離反比加權插值法；

根據鉆孔點的地層分層信息提取出高程數據，從而生成原始鉆孔點分布圖；對原始鉆孔點分布圖進行數據插值，生成加密后的鉆孔點分布圖。

在一種實施例中，利用原始鉆孔點確定地層初始邊界線；將地層初始界線變換為模糊控制點，引出離散光滑插值的插值方向；利用模糊控制點在選定的插值方向上進行離散光滑插值處理，利用離散光滑插值對數據插值產生的幾何畸變進行修正，從而生成光滑的地層界面。

在一種實施例中，在地層尖的滅、缺失處獲得交線；形成三角網格化的地層界面，利用離散光滑插值算法優化各個初始地層界面，用交線約束修改初始地層尖滅、缺失的地層界面，從而構建生成最終的地層界面。

在一種實施例中，將構建完成的上層地層界面及下層地層界面的層面相交處作為交線，并生成帶有柵格的三維地層實體。

實施本發明實施例，將具有如下有益效果：