[發明專利]基于地質圖的斷層構造單元三維模型構建方法及裝置

在審

• 申請號: 202010731499.9
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111951394A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 徐詩宇;李安波;閭國年;董甜甜
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

本發明公開了一種基于地質圖的斷層構造單元三維模型構建方法及裝置，方法包括：首先，讀取斷層數據、地層數據和基巖面DEM數據；其次，基于地層鄰接關系，將地層邊界線分段，并分別計算產狀；然后，基于基巖面數據、地層邊界線分段，構建地層的上頂面、側面和下底面三維模型；最后，組合地層三維模型，綁定材質，并導出模型文件。本發明精度更高，可以有效降低斷層構造單元的建模復雜度，提高自動化程度。

技術領域

本發明涉及三維地質建模技術領域，尤其涉及一種基于地質圖的斷層構造單元三維模型構建方法及裝置。

背景技術

三維地質建模在城市規劃、工程建設、油氣儲藏、數字礦山等諸多領域具有十分重要的研究意義與應用價值。傳統的地質建模方法主要基于鉆孔、地質剖面等地質調查數據，實現精確地重構和表達三維地質信息。然而，這種方法過分依賴建模數據，當數據有限時，會導致模型精度不高，甚至無法構建。特別是在基巖區域，鉆孔和地質剖面數據缺失或較為稀疏，傳統地質建模技術難以運用。相較于鉆孔、剖面數據，地質圖的獲取難度低、覆蓋范圍廣，能夠在基巖區域缺乏其他地質數據的情況下，提供建模所需的地質構造信息和地層信息。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種精度更高的基于地質圖的斷層構造單元三維模型構建方法及裝置。

技術方案：本發明所述的基于地質圖的斷層構造單元三維模型構建方法包括：

(1)分別讀取地層數據、斷層數據和基巖面DEM數據到地層集合G、斷層集合F和像元集合E；

(2)從地層集合G中讀取任一地層g_i，以g_i的邊界線與g_i相鄰地層的邊界線的交點為分割點，將g_i的邊界線分段，得到邊界線分段集合S，并計算每一邊界線分段的傾向和傾角；

(3)以地層g_i為計算范圍，基于基巖面DEM數據構建三角網，得到地層g_i的上頂面三角面集合VT；

(4)基于像元集合E、邊界線分段集合S以及對應邊界線分段的傾向和傾角，生成地層g_i的上頂面三維邊界線和下底面三維邊界線，并根據下底面三維邊界線構建地層g_i的下底面三角面集合VB；

(5)根據地層g_i的上頂面三維邊界線和下底面三維邊界線，構建側面三角面集合VS；

(6)組合上頂面三角面集合VT、下底面三角面集合VB和側面三角面集合VS，形成地層g_i的三維模型；

(7)循環執行步驟(2)-(6)，完成所有地層的三維模型構建；

(8)組合所有地層的三維模型，得到斷層構造單元的三維模型。

進一步的，步驟(1)具體包括：

(1-1)讀取地層數據到地層集合G＝{g_i|i＝1,2,…,gn}；其中，g_i表示第i個地層，gn表示地層數量；

(1-2)讀取斷層數據到斷層集合F＝{f_k|k＝1,2,…,fn}；其中，f_k表示第k個斷層，fn表示斷層數量；

(1-3)讀取基巖面DEM數據到像元集合E＝{e_pq|p＝1,2,…,pn,q＝1,2,…,qn}；其中，e_pq表示基巖面DEM數據中第p行第q列的像元，pn為基巖面DEM數據的行數，qn為基巖面DEM數據的列數。

進一步的，步驟(2)具體包括：