[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

本發明公開了一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，本發明能夠基于有限數量的勘探采集數據，通過數據預處理、等值線計算生成、關聯等值線查找和表面多邊形元構建等方法完成三維建模，再利用三維顯示方法生成表面平滑、形象逼真的三維體；通過設置定義構成表面的多邊形元，表面多邊形元構建時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表面多邊形元。本發明完成的三維體能夠進行參數設置和切片顯示操作，能夠很好的細化表達和顯示地球物理勘探數據；本發明建模方法數據處理能力強，在同等數據量情況下計算開銷相對較小。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探技術領域，尤其涉及一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法。

背景技術

地質三維建模是在將地質、測井、地球物理資料和各種解釋結果或者概念模型等進行綜合分析的基礎上，利用計算機圖形技術生成的三維定量隨機模型。針對地球物理勘探的方法主要有磁法勘探、電法勘探、地震勘探等，通過此類物探設備采集的數據在三維空間中都是離散分布的，在利用這些離散分布的數據進行三維建模時，為了盡量逼真的還原真實的地質構造，需要的數據越多越好。

但是受地質構造、勘探技術和勘探成本限制，勘探采集數據總量是有限的?，F有技術中的一些三維建模系統(包括行業通用軟件和一些專業軟件)在處理目前常規的、規模有限的勘探采集數據時，由于數據量較少，其建模后的模型較為粗糙，建模呈現出的三維圖外輪廓不夠連續平滑，不能逼真的體現真實的地質構造；而且現有的一些系統軟件在三維可視化方面的顯示效果不好，不能夠針對地質構造中的某些參數特性進行很好的細化表達和顯示，不能很好的滿足地球物理勘探用戶的使用要求，需要不斷的進行改進，以便更加有利于地球物理勘探行業數字化發展。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，在允許的計算開銷內，能夠基于有限數量的勘探采集數據，通過數據預處理、等值線關聯查找和表面多邊形元構建等方法，再利用三維顯示方法生成表面平滑、形象逼真的三維體，完成的三維體能夠進行參數設置和切片顯示操作，能夠很好的細化表達和顯示地球物理勘探數據。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于等值線的地球物理勘探三維建模方法，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；

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。

進一步的，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；