[發明專利]一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法

有效

• 申請號: 202010935259.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112053437B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳峰;劉玉龍;劉鶯
• 申請（專利權）人: 福州華虹智能科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 林鵬

1.一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、數據預處理：將物探設備采集的數字信號經過處理或轉化得到帶空間坐標的測量數據集合，測量數據在三維坐標空間中形成空間離散數據，再通過映射和插值計算得到賦值的三維立體網格，三維立體網格中包含多個劃分的網格平面；

S2、等值線計算生成：通過等值線追蹤算法計算得到三維立體網格中各個網格平面上賦值數據對應的等值線集合；

S3、關聯等值線查找：根據三維立體網格中網格平面間的等值線間存在交叉的原理，通過循環遍歷和遞歸遍歷的算法，找到三維坐標空間中存在空間關聯的所有等值線集合；

S4、表面多邊形元構建：從任意一個關聯等值線中一條等值線的一個端點出發，順著等值線連接方向，通過生長遍歷算法構建該關聯等值線對應的所有表面多邊形元；循環完成所有關聯等值線所屬的所有表面多邊形元構建；

所述生長遍歷算法為：

S41、基礎定義：對空間坐標系中三個軸方向分別進行區間網格平面劃分并標序、標記出起始面和結束面；對各個網格平面交叉形成的網格點標序、標記出邊界點和非邊界點；每個等值線包含若干個網格點以及非網格點，對每個等值線進行標序、每個等值線中每個連接點再標序、并設置每個等值線中連接線的連線標識；

S42、多邊形元結構定義：每個多邊形元中不能含有將其再分割成兩個以上多邊形元的連線，每個多邊形元按順序標號，并按順序設置每個多邊形元中各連接點的序號；每個多邊形元中各個帶序號的連接點包括對應的坐標和序號、所屬等值線序號、所屬等值線組成連接點序號和每段連線的連線標識信息；

S43、遍歷構建多邊形元：根據多邊形元結構定義和關聯等值線的連接關系，通過循環遍歷和遞歸遍歷方法，依據等值線關聯的連線標識完成所有多邊形元構建；

遍歷構建多邊形元時，從任意一條等值線的一個連接點出發，按等值線連接順序對周邊連接點進行關聯計算，判斷該連接點與周邊連接點能否連接構成多邊形元，如果能夠構成多邊形元則對應的等值線連線標識加1，然后繼續由周邊連接點擴散查找，直至對應的連線標識都累加至2，完成一個關聯等值線所屬的所有多邊形元構建；然后再依序完成所有關聯等值線所屬的多邊形元構建；

S5、三維顯示：將構建好的每個多邊形元都分解為三角形單元集合，再通過三角形單元集合進行三維顯示，通過紋理貼圖繪制出三維坐標空間中的仿真三維體。

2.根據權利要求1所述的一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，其特征在于：所述步驟S1中的數據預處理包括：

S11、數據獲取：將物探設備采集的數字信號經過處理或轉化得到帶空間坐標的測量數據集合，測量數據集合的類型包括電壓、電阻率、電導率、場強、吸收系數、頻率、速度、能量、透射系數、力值、溫度特征數據；

S12、構建三維立體網格：依據上述測量數據集合的幅值范圍計算確定坐標軸中X、Y、Z三軸的最大值，對X、Y、Z三軸分別進行網格平面劃分，確定一個包含nX*nY*nZ網格平面的三維立體網格，由nX*nY*nZ網格平面交叉形成的空間交點為網格點；

S13、數據網格映射：將上述測量數據集合分別映射到三維立體網格中的各個網格點上，映射時通過計算將各個測量數據對應賦值給最接近的網格點，得到部分網格點被賦值的三維立體網格；

S14、插值計算：對于三維立體網格中沒有實際測量數據對應賦值的網格點，通過空間插值算法補足數據，使三維立體網格內所有的網格點上都有插值后對應的賦值數據。

3.根據權利要求2所述的一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，其特征在于：所述步驟S12中對坐標軸進行分段時，每個軸分別根據測量數據集合的幅值范圍進行單獨區間劃分，X、Y、Z三軸方向劃分的網格平面數量相同或不同。

4.根據權利要求2所述的一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，其特征在于：所述步驟S13中如有多個測量數據賦值給同一個網格點時則疊加取平均值，如無對應測量數據的網格點則賦值為零。

5.根據權利要求2所述的一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，其特征在于：所述仿真三維體能夠在三維立體網格中按XY、YZ、XZ網格平面切片分解顯示。