[發明專利]一種面向多模態數據的地質剖面圖近似表達方法

有效

• 申請號: 202010848638.6
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112150582B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 吳亮;王斌;李文佳;邱芹軍;陳占龍;劉昊;周媛
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06T11/60
• 分類號: G06T11/60
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 孔燦

本發明提供了一種面向多模態數據的地質剖面圖近似表達方法。首先，通過自然語言處理(NLP)有效提取擬構建地質剖面圖的成圖數據；其次，通過提取到的地質剖面線起始點和終止點的經緯度信息獲取該區域的DEM數據，進而獲取起始點、終止點對應的地質剖面線；最后，通過結構化數據和提取的地質剖面線構建完整的研究區地質剖面圖近似表示。本發明的填圖過程避免了人工繪制的繁瑣，填圖數據容易獲得，且填圖效果與原始地質剖面圖差異較小。本發明的結果以矢量形式展示，易保存和編輯以及進行相關的空間分析，具有完整的幾何形態和屬性信息，可供后續的研究決策分析，以及推演該區域各巖層的演化等研究。

技術領域

本發明涉及計算機視覺中的數字化填圖領域，具體為一種面向多模態數據的地質剖面圖近似表達方法。

背景技術

地質剖面圖是地質內容最基本的表達形式之一，是將各種勘查工程(鉆探、坑探等)及不同巖層、巖體、構造形態等地質和礦產現象沿不同方位二維投影，并用不同的巖性花紋、符號及各種注記繪制的二維圖形。地質剖面圖是沿某一選定方向，垂直于水平面的二維平面圖(或投影)。地質平剖面圖對分析地層結構具有重要意義，是整個地質工作成果的基礎和先導圖件，可以整體地反映所調查區域的地質狀況，發揮著指導地質勘查、成礦預測、礦山設計與生產決策等的重要作用。傳統的地質信息的表達方式主要有兩種：一種是采用平面圖和剖面圖來表達,其實質就是將三維地質環境中的地質現象投影到某一平面(XY平面、XZ平面或YZ平面)上進行表達；另一種是采用透視和軸側投影原理,對三維地質環境中的地質現象進行透視制圖,或是將它們投影到兩個以上的平面上進行組合表達,以增強三維視覺效果,提高人們對目標體的三維理解。而二維平面圖或剖面圖是構建三維立體地質信息表達的基礎，所以針對地質剖面圖的填圖研究對后續研究三維建模大有裨益。

圖件的制作是實際工作中投入技術力量最多的、最經常的一項基礎性工作。現在的地質剖面圖多為工作人員野外作業手繪后再進行數字化的成圖，成圖效果好但耗時耗力。近年來，自動化成圖的研究愈發得到研究者們的青睞，地質剖面圖的自動數字化也在不斷發展中。當前的地質剖面圖數字化填圖多以鉆孔數據為主，數據收集較為困難，且生成的圖像不能編輯，不能進行一些必要的空間分析。目前，地質圖件構圖多以數據驅動構建，數據驅動的建模方法是指根據建模數據直接建模的方法。按照數據源的不同，數據驅動的建模方法可分為基于鉆孔、剖面、平面地質圖和多源數據融合的建模方法。相較于數據驅動的建模方法，知識驅動的建模方法在建模過程中增加了地質知識的應用。按知識的主要應用方式，該建模方法又可分為兩種：一種是基于知識規則對建模數據進行綜合分析后，再進行模型構建的非參數化建模方法；另一種是指利用定量的數學規律(如代數方程、微分方程組、曲線方程和擬合函數等)，來描述地質體空間展布特征的參數化建模方法。知識驅動的建模方法能夠彌補數據驅動的建模方法的不足，有利于建模的智能化和自動化，是未來的發展趨勢，其填圖效果更加豐滿和具有說服力。總之，無論是數據驅動還是知識驅動下的數字化填圖在地質填圖領域都發揮著各自的優勢，數據驅動下的填圖方法在平面圖、剖面圖、三維立體圖中都有深入的探究結果，而知識驅動目前更多應用于三維立體圖件的填圖。

發明內容

本發明針對現有地質剖面圖填圖技術的數據獲取困難，填圖效率慢的缺陷，結合地質報告中含有豐富的填圖數據以及DEM數據，提出了一種面向多模態數據的地質剖面圖近似表達方法。該方法有效緩解了地質剖面圖填圖數據獲取困難的問題，且填圖效率高，最終結果屬于幾何形態和屬性信息相結合的展現形式，易編輯和進行必要的空間分析。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種多模態數據關聯的地質剖面圖近似表達方法。

一種面向多模態數據的地質剖面圖近似表達方法，包括以下步驟：

S1：獲取擬數字化填圖區域的地質區域調查報告，對地質區域調查報告的文本數據做相應的預處理；

S2：利用S1預處理后的地質報告文本，通過NLP中的正則表達式抽取地質區域調查報告中的填圖數據，包括：地質剖面圖填圖區域范圍經緯度信息、各巖層的屬性信息、傾角信息和厚度信息，并存儲在數據庫中；