[發明專利]一種地質體三維模型自動構建方法及裝置

有效

• 申請號: 202110583138.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113269879B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 陳小芳;馬國璽;潘聲勇;黃飛;戚洪飛
• 申請（專利權）人: 廣東省地震局;武漢中地數碼科技有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張芬

本發明公開了一種地質體三維模型自動構建方法及裝置。通過該方法及裝置，獲取成圖區內所有孔的鉆孔信息,通過鉆孔點位及鉆孔分層信息對鉆孔進行分類，并采用薄板樣條函數法插值方式構建厚度DEM，及地層底面DEM，從而得到了準確的地層分界，并基于地層厚度DEM，獲得目標層頂、底面，目標層頂、底面與整個模型的邊界側面進行自動構體，得到目標層地質體。其它地層都通過上述方法構建地質體，從而完成全區域地質體三維模型構建。

技術領域

本發明屬于場地工程地質分析評價領域，具體涉及一種地質體三維模型自動構建方法及裝置。

背景技術

近年來，地下空間的開發形態已從過去簡單的地下街、過街通道和地下停車場等單項功能而逐漸發展成為承載城市綜合功能并已具有相當規模和特色的城市地下公共空間，并呈現出地下和地上空間立體化協同發展、規模化、綜合化和深層化趨勢。如何利用地下空間，搞清地下結構非常重要。

地質體三維模型構建是搞清地下結構的有效方法。現有的自動建模技術沒有準確考慮缺失某地層的鉆孔對該地層形態的影響，只是簡單地把缺失該地層的厚度視為0，則建模結果會明顯擴大該地層的分布范圍；也沒考慮地質圖對該地層形態的約束，導致建模質量不高。

三維地質建模需要基于插值算法，定量分析地層形態，而地層缺失現象是一種定性的信息，無法直接參與建模。地層厚度DEM運用地層厚度及地形數據，構建地層厚度DEM，其中DEM中地層厚度為0的位置即為地層邊界，其準確性是構建地質體三維模型的關鍵環節。準確的地層邊界范圍用于層狀地質體三維模型構建時的建模范圍約束，可以更好的表達地層尖滅現象。而地層厚度對地層尖滅位置的劃分有直接影響。準確構建地層分界范圍的前提條件是建模的地層是正確的地層順序，即所有鉆孔中不存在地層重復或地層順序顛倒的情況，即只考慮地質年代劃分地層的地層級別。

現有的自動建模技術在劃分地層邊界時，完全沒有考慮地層厚度對尖滅位置的影響，也無法考慮地質圖對尖滅位置的影響，致使模型精度降低。而地質圖數據直接指示了出露地表地層的尖滅位置，地層尖滅位置即為地層分界線(即地層厚度為0的位置)。出露地表的分層界線是經過野外實際調查得出的較為客觀的數據，準確性較高。現有的人機交互建模技術即使考慮缺失地層孔和地質圖對該地層形態的影響，可以構建出精度較高的地質體模型，但建模是依賴人工操作，費時費力，效率遠低于自動建模。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供地質體三維模型自動構建方法及裝置，旨在提供一種精度更高的地質體三維模型自動構建方法。

為了解決上述問題，本發明按以下技術方案予以實現：

第一方面，本發明提供了一種地質體三維模型自動構建方法，包括步驟：

獲取成圖區內有目標層孔及無目標層孔的鉆孔信息,所述鉆孔信息包括點位信息、分層信息；其中，所述目標層為當前需構建地質體在建模區內的地層；

計算目標層厚度T_目+，并計算目標層平均厚度，記為“T₁”；

以所有有目標層孔的點位信息和其對應的目標層厚度值T_目+作為點位數據，將點位數據作為離散數據，對該些離散數據進行插值，構建厚度DEM，記為DEM_T_目+；

無目標層孔的點位從DEM_T_目+上取對應的厚度值的絕對值，記為T_目2；取T₁和T_目2的平均值，再乘以負系數n，得到最終的無目標層孔的目標層負值厚度，記為T_目-；所有無目標層孔都通過本步驟，計算出其對應的T_目-；