[發明專利]基于地質圖的地層界線逐點巖層產狀獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 202110704134.1
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113539051B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李安波;劉先裕;陳浩
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G09B29/00
• 分類號: G09B29/00
• 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

1.一種基于地質圖的地層界線逐點巖層產狀獲取方法，其特征在于該方法具體包括：

(1)讀取巖層的地層面圖層、DEM數據和已知產狀點數據，得到地層集合Stra、地層界線集合SLine、產狀點集合OPoint以及表示地層和產狀點關系的地層產狀點關系表SOR；

具體包括：

(1-1)讀取矢量格式的地層面圖層，得到地層集合Stra＝{s_i|i＝1,2,3,…,sn}，其中s_i為第i個地層，sn為地層的數量；

(1-2)讀取集合Stra中每個地層的邊界線，并將其處理為單線，存入地層界線集合SLine＝{sl_i|i＝1,2,3,…,sn}，sl_i是s_i的地層界線；

(1-3)讀取DEM數據，從中提取等高線存入等高線集合CoutLine＝{cl_k|k＝1,2,3,…,cn},其中cl_k為第k條等高線素，cn為等高線數量；

(1-4)設定步長λ，對集合SLine中每個地層界線，獲取其上所有邊界點，并從DEM提取每一點所對應的高程值，存入到邊界點集合SPoint＝{sp_ij(x_ij,y_ij,z_ij)|i＝1,2,3,…,sn，j＝1,2,3,…,pn}，其中sp_ij是地層界線sl_i的第j個邊界點，x_ij,y_ij,z_ij分別為該邊界點的橫、縱坐標和高程值，pn為地層界線sl_i上邊界點個數；之后在地層界線sl_i上曲率大于預設閾值的部位提取若干特征點，也作為邊界點按順序加入集合SPoint中；

(1-5)讀取已知產狀點數據，存入產狀點集合OPoint＝{op_l|l＝1,2,...,on},其中op_l為第l個產狀點，on代表產狀點數量；

(1-6)根據包含關系，將每個產狀點匹配到相應地層，存儲到地層產狀點關系表SOR＝{so_l(s_i,op_l)}中，so_l為s_i和op_l的關系；

(2)判斷地層集合Stra中各相鄰地層間相互關系，并基于地層間的相互關系，將實測產狀信息賦值到相關邊界點上；

具體包括：

(2-1)從地層集合Stra中獲取兩個相鄰地層s_i和s_i′，若兩者皆是沉積巖，轉到步驟(2-2)，否則判定相鄰地層s_i和s_i′的關系為無顯著關系，轉到步驟(2-3)；

(2-2)判斷s_i和s_i′相對年代屬性之差，若為1，判定相鄰地層s_i和s_i′的關系為兩地層連續且為整合接觸關系，若大于1，則判定相鄰地層s_i和s_i′的關系為不整合接觸關系；

(2-3)將地層間關系存入地層間關系表SSR＝{ssr_i,i′}中，ssr_i,i′表示地層s_i和s_i′的關系；

(2-4)重復步驟(2-1)到(2-3)，直到完成所有相鄰地層間關系的判斷；

(2-5)從產狀點集合OPoint中獲取任一產狀點op_l，經過op_l，沿op_l的傾向做直線el，從op_l出發，el兩端遇到不整合接觸的兩個地層時被截斷；

(2-6)el在op_l傾向方向與op_l所在地層s′_i有一交點，取地層s′_i的地層界線上距離該交點最近的一個邊界點，將op_l的產狀賦予該邊界點，記錄在參考產狀集合AT中；

(2-7)獲取el上一個不在s′_i上的交點，若交點在op_l傾向方向上，且同地層的另一個交點不在op_l傾向方向上，則轉到步驟(2-8)；若交點和同地層的另一個交點都不在op_l傾向方向上，且該交點離op_l更近，則同樣轉到步驟(2-8)，否則轉到(2-10)；

(2-8)若交點兩側地層為整合接觸關系，則轉到(2-9)；若為不整合接觸關系，且交點兩側地層中，離op_l近的地層年代更大，則轉到(2-9)，否則轉到(2-10)；

(2-9)取地層s′_i的地層界線上距離該交點最近的一個邊界點，將op_l的產狀賦予該邊界點，記錄在參考產狀集合AT中；

(2-10)重復步驟(2-5)-(2-9)，直到所有的產狀點對邊界點賦值完畢；

(3)提取地層界線集合SLine中所有地層界線與等高線的交點，自適應地采用三點法或四點法計算地層界線的產狀，并將產狀賦值到對應的邊界點上；

(4)每個地層基于產狀已知的邊界點，將其地層界線分為若干分段，得到地層界線分段集合SLine′；

(5)對于SLine′中每個地層界線分段，根據兩端邊界點線性插值計算分段內部邊界點的產狀，存入最終邊界點產狀集合AT′；

(6)根據邊界點的最終產狀對每個地層界線分段進行識別，若識別到地層界線分段上存在異常產狀邊界點，則利用曲率法近似計算其上邊界點真實傾向，更新最終邊界點產狀集合AT′，并基于異常產狀邊界點劃分當前地層界線分段，再轉到步驟(5)，直到所有地層界線分段上都不存在異常產狀邊界點；

(7)根據最終邊界點產狀集合AT′生成地質圖地層邊界點產狀數據。