[發(fā)明專利]一種基于鉆孔數(shù)據(jù)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)降維模型建模方法

有效

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• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112562080B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳楹;陳昕
• 申請（專利權(quán)）人: 南京市測繪勘察研究院股份有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 趙繼福

本發(fā)明公開了一種基于鉆孔數(shù)據(jù)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)降維模型建模方法，包括鉆孔數(shù)據(jù)生成鉆孔地層三維點(diǎn)，鉆孔地層三維點(diǎn)符號化，構(gòu)建地層狄洛尼三角網(wǎng)，基于交叉規(guī)則的三角面剔除，結(jié)構(gòu)面生成。本方法可基于鉆孔數(shù)據(jù)快速構(gòu)建降維的地層結(jié)構(gòu)面模型，直觀判斷地層結(jié)構(gòu)特征，包括地層尖滅、地層重復(fù)等，為三維建模提供先驗(yàn)知識，預(yù)判需要增加剖面圖的位置，以及可能存在特殊構(gòu)造的區(qū)域預(yù)判；本發(fā)明適用于快速瀏覽地層分布的地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模，以及三維地質(zhì)建模輔助預(yù)判等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域，具體為一種利用地信算法，快速構(gòu)建地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的方法，可基于鉆孔數(shù)據(jù)快速生成地質(zhì)體降維的面結(jié)構(gòu)的基于鉆孔數(shù)據(jù)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)降維模型建模方法。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，尤其是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，大大促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的飛速發(fā)展；而計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，對于諸多領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)搜集、整理、分析等技術(shù)支持，尤其是在通訊、建筑行業(yè)表現(xiàn)更為明顯。

三維地質(zhì)建模就是將地質(zhì)、測井、地球物理資料和各種解釋結(jié)果或者概念模型綜合在一起生成三維定量隨機(jī)模型。三維地質(zhì)建模方法大體可歸納為三類：離散點(diǎn)源法、剖面框架法和多源數(shù)據(jù)耦合建模法。離散點(diǎn)源法是在地質(zhì)找礦中，經(jīng)常需要根據(jù)少量的離散點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)(如地質(zhì)測繪或鉆孔資料)來獲取地質(zhì)體的形狀，從而為進(jìn)一步指導(dǎo)找礦起指導(dǎo)性的作用。Carlson(1987)從地質(zhì)學(xué)的角度提出了地下空間結(jié)構(gòu)的三維概念模型，并提出用單純復(fù)形模型建立地質(zhì)模型。Victor(1993)、Pilout(1994)則具體應(yīng)用Delaunay四面體的三維矢量數(shù)據(jù)模型研究離散點(diǎn)地質(zhì)建模問題。Frank(2007)采用隱函數(shù)法表達(dá)三維曲面，對離散點(diǎn)集進(jìn)行三維重構(gòu)，用來模擬斷層和鹽丘。楊欽(2001，2005)利用離散點(diǎn)源信息構(gòu)建地層與斷層結(jié)構(gòu)面，依此作為約束條件約束Delaunay剖分建立三維地質(zhì)模型等等。

地質(zhì)體建模算法繁復(fù)，依賴大量數(shù)據(jù)和豐富的作業(yè)知識，且建模耗時(shí)較久。另一方面，由于作業(yè)人員對鉆孔信息的理解有偏差，選擇建模的方式存在差異，則構(gòu)建的三維地質(zhì)模型也不同。

實(shí)際上鉆孔中隱含一些空間結(jié)構(gòu)與關(guān)系，可利用點(diǎn)、線、面的空間結(jié)構(gòu)將其抽取出來，可以更快速、直觀表現(xiàn)出地質(zhì)體的特征，也可輔助作業(yè)人員預(yù)判建模時(shí)需要特別注意的區(qū)域，因此，提供一種基于鉆孔數(shù)據(jù)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)降維模型建模方法，是一個(gè)值得值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，并為地質(zhì)建模提供先驗(yàn)判斷，本發(fā)明以地信空間結(jié)構(gòu)模式的思路著手，設(shè)計(jì)提供了一種可基于鉆孔數(shù)據(jù)快速生成地質(zhì)體結(jié)構(gòu)的方法，將地質(zhì)結(jié)構(gòu)體降維成結(jié)構(gòu)面，以快速生成帶有地質(zhì)體空間特征的三維面供瀏覽。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于鉆孔數(shù)據(jù)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)降維模型建模方法，包括以下步驟：

步驟1?：原始鉆孔數(shù)據(jù)屬性包括鉆孔孔號、鉆孔平面坐標(biāo)、鉆孔地面高程、鉆孔地層編號、地層頂距地面高、地層厚度這幾個(gè)必要屬性，基于此鉆孔數(shù)據(jù)生成鉆孔地層三維點(diǎn)；

步驟2?：根據(jù)地層厚度對鉆孔地層三維點(diǎn)進(jìn)行符號化，較厚的地層顯示為大的點(diǎn)符號，較薄的地層顯示為小的符號，按需求劃分類別；

步驟3?：按照平面不重復(fù)和高程相近的構(gòu)網(wǎng)條件，對所有地層生成地層三角網(wǎng)；

步驟4：每個(gè)三角網(wǎng)都是由若干面組成的，根據(jù)三角面與鉆孔的交叉情況進(jìn)行三角網(wǎng)面的剔除。鉆孔交叉規(guī)則為：將鉆孔數(shù)據(jù)與所有三角網(wǎng)面投影到平面上，在平面坐標(biāo)中，若存在三角網(wǎng)面包含鉆孔，且鉆孔位于三角網(wǎng)面除頂點(diǎn)外的區(qū)域中，則剔除該三角網(wǎng)面；

步驟5：基于鉆孔交叉規(guī)則進(jìn)行三角網(wǎng)剔除后，再根據(jù)三角交叉規(guī)則進(jìn)行三角網(wǎng)剔除，規(guī)則包括交點(diǎn)數(shù)量判斷和相交邊長度最短判斷條件；

步驟6：剔除后的三角網(wǎng)與符號化的鉆孔地層點(diǎn)共同構(gòu)成地質(zhì)體結(jié)構(gòu)面模型。