[發明專利]一種精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的方法

有效

• 申請號: 202010798910.4
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112037326B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 薛濤;朱小弟;王寒梅;史玉金;包訓栓;蘇二威;智鑫巖
• 申請（專利權）人: 北京夢之巖科技有限公司;上海市地質調查研究院
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T17/10;G06T17/20
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

本發明涉及一種精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的方法，用于解決現有的三維地質屬性模型無法精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的技術問題。本方法基于地質結構模型，通過地質體相鄰三個鉆孔直接進行四面體剖分構造四面體屬性模型，屬性插值采用空間三維插值方法，能夠在地質體邊界面上精確描述地質體的屬性狀況，方法簡單，不會產生剖分錯誤，適用于多種場景。

技術領域

本發明涉及一種精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的方法，尤其涉及一種基于四面體屬性模型構建的地質體邊界相鄰空間屬性狀況精確描述方法，屬于地質研究技術領域。

背景技術

在地質研究領域，三維地質模型是一種基于鉆孔數據、物探數據、鉆孔剖面解釋數據、物探剖面解釋數據，以及其他相關勘測解釋數據構建生成的數字化模型。三維地質模型通過真三維空間中對地質實體幾何形態和地質實體內部屬性參數建模，能直觀了解地質體空間分布和變化規律，可以將地質構造、地質物理力學特征在三維空間的分布和相互之間的關系以三維可視化的形式展現，可以充分應用在城市地下空間資源開發利用、工程地質、礦山地質等方面。

三維地質模型包括三維地質結構模型和三維地質屬性模型。根據數據特征的不同，三維地質建模中所需的原始數據可抽象為空間數據和屬性數據兩大類。其中，空間數據主要包括鉆孔、剖面、地質界線、沉積環境分布、河流、基巖分布、地貌特征等具有空間形態指示意義的數據，主要用于構建三維地質結構模型，可將其作為一個基礎地質構造的框架。屬性數據反映某一地質變量的屬性特征及其空間分布情況，是各類物化探數據的空間有限采樣。三維地質屬性模型通過對地質體屬性參數空間位置和動態變化的模擬，能直觀展示地質體內部屬性參數的空間分布、變化規律及參量間的關聯關系，是地下空間數據定量化分析的重要手段。通過空間插值，讓有限的采樣屬性充滿地質結構的內部空間，是實現非均質屬性場可視化表達和地質屬性建模的有效途徑。

通過將三維地質結構模型按照一定的規則進行體元離散化，生成地質體內部精細的三維地質體元模型。三維地質體元模型是對地質體的三維實體表達，是地質屬性賦值的載體，有利于三維空間地質屬性的可視化表達與分析。如專利CN106772584B提出了一種顧及地質構造條件約束的精細體元屬性賦值方法，該方法基于縱向上以等時地層格架為約束，橫向上以沉積相邊界、地質界線、河流邊界等為約束，將地質體劃分為不同的區塊，不同的區塊采用相應的插值方式進行屬性賦值。專利CN102194253B提出了一種面向三維地質層面結構的四面體網格生成方法，基于離散點生成四面體模型，并基于地質體邊界線、面進行約束，實現地質體四面體建模。成都理工大學2015年碩士學位論文“三維地質建模中的關鍵技術研究”提出，通過組成地質體表面的三角面，并追蹤該三角面所屬的四面體，以此實現四面體剖分，等等。

三維地質模型由一個或多個三維地質體元模型組成，每個地質模型可以是一個多面體，也可以是多個多面體的集合。目前通用的技術是：地質體結構模型采用一個多面體，地質體屬性模型采用多個多面體的集合，如規則六面體。由于規則六面體構建的地質屬性模型與地質結構模型在邊界面上不能完全吻合，導致地質屬性模型在地質體邊界面上不能精確地描述地質體的屬性狀況。為改善這種情況，目前普遍的做法是減小六面體尺寸。但這并不能從本質上解決問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的三維地質屬性模型無法精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的技術問題，創造性地提出一種精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的方法，可以從根本上解決上述問題。其基本原理為：基于地質結構模型，通過地質體相鄰三個鉆孔直接進行四面體剖分構造四面體屬性模型，屬性插值采用空間三維插值方法，能夠在地質體邊界面上精確描述地質體的屬性狀況。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種精確描述地質體邊界相鄰空間屬性狀況的方法，基于三維地質結構模型的四面體屬性模型構建方式，包括以下步驟：

步驟一、四面體剖分。基于地質體三維地質結構模型，對結構模型進行四面體剖分，生成四面體屬性模型。

具體方法如下：