[發明專利]基于圖切地質平行剖面的基巖地質體三維模型構建方法及裝置

在審

• 申請號: 202011170506.9
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112233238A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 李安波;沈言根;黃鍵初;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圖切地質平行剖面的基巖地質體三維模型構建方法及裝置，方法具體包括步驟：(1)加載二維圖切剖面矢量數據與基點數據表；(2)基于兩相鄰二維圖切剖面要素，構建地層對集合COU；(3)從COU讀取一地層對，構建邊界線集合AL與集合BL；(4)基于基點數據表，將邊界線集合AL與集合BL從二維轉換為三維；(5)基于Morphing三邊法構建三維連續地質體與三維尖滅地質體。本發明實現了一種快速構建基巖地質體三維模型的方法，本發明與現有技術相比，具有較高的自動化程度且提高了基巖地質體三維模型的建模質量。

技術領域

本發明涉及三維建模和地質學領域，尤其涉及一種基于圖切地質平行剖面的基巖地質體三維模型構建方法及裝置。

背景技術

高效精確的三維地質建模方法研究，是有效利用地質勘察數據，提高地質體建模效率和建模質量的關鍵。地質構造的復雜性以及地質數據的不確定性、采樣有限性(經濟制約)，給三維地質建模帶來巨大挑戰。如何實現高效率、高質量的復雜地質體三維建模，始終是地質研究和應用中的難點和熱點問題。

經過多年努力，國內外研究者已有針對性地提出了基于工程鉆孔、地質剖面等的多種三維地質建模方法。然而，由于鉆孔、物探成本的制約，相關建模方法主要是應用于數據基礎良好、小范圍、結構相對簡單的工程地質體三維建模。對于復雜、廣布的基巖地質體而言，由于建模數據匱乏和地質結構相對復雜，現有基于鉆孔、剖面等數據的三維地質建模方法，無法直接進行大范圍基巖地質體的三維建模。

地質圖是將沉積巖層、火成巖體、地質構造等的形成時代和相關等各種地質體、地質現象，用一定圖例表示在某種比例尺地形圖上的一種圖件。是表示地殼表層巖相、巖性、地層年代、地質構造、巖漿活動、礦產分布等的地圖的總稱。進一步，為了形象直觀地感應填圖區在垂向上的地層產狀、接觸關系及地質構造形態，在地形地質圖完成后，可以在地質圖上，選擇某一方向，根據各種地質、地理要素，按一定的比例尺，用投影方法切繪生成圖切地質剖面。圖切地質剖面同地質圖相配合，二者可以反映地質構造在空間上的相互關系，蘊含了豐富的三維地質建模信息。經過地學工作者的長期努力，全覆蓋、多尺度的地質圖數據已基本具備，全自動、高質量的圖切地質剖面生成方法也已成熟。如果基于數字地質圖，在制作一系列平行的圖切地質剖面的基礎上，能夠進行大范圍基巖地質體的三維建模，則具有重要的研究意義和實用價值。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種高效精確的基于圖切地質平行剖面的基巖地質體三維模型構建方法。

技術方案：本發明所述的基于圖切地質平行剖面的基巖地質體三維模型構建方法包括：

(1)分別根據二維圖切地質平行剖面矢量數據和基點數據表生成二維圖切剖面集合S和基點集合AT；

(2)從二維圖切剖面集合S中獲取任意兩個相鄰二維圖切剖面s_i、s_i+1，并根據屬于s_i、s_i+1的地層構建地層對集合COU；

(3)從COU任取一地層對cou_j，根據地層對cou_j構建每個地層對應的邊界線集合AL、邊界線集合BL；

(4)基于基點集合AT，將邊界線集合AL與BL從二維轉換為三維；

(5)判斷地層對cou_j中兩個地層是否都為連續地層，若是執行步驟(6)；否則執行步驟(7)；

(6)基于三維邊界線集合AL與BL，采用Morphing三邊法構建連續地質體三維模型；

(7)基于三維邊界線集合AL與BL，采用Morphing三邊法構建尖滅地質體三維模型；

(8)循環執行步驟(3)-(7)，直至完成集合COU中所有地層對的遍歷，得到所有地層對的地質體三維模型；