[发明专利]一种三维地层模型动态构建方法

说明书

本发明公开了一种三维地层模型动态构建方法，涉及在显示屏上展示虚拟现实技术，包括如下步骤：对地层数据进行整合；对地层数据进行定义和区域的选取；数据选取；确定建模构建区域范围；对数据进行判断和完善；构建网格插入点；生成数据结构；形成三维模型。本发明的优点：为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下空间信息的获取和构建方案上起到了重要的辅助作用。推进了城市空间的立体开发和地下商业交通的开发利用；充分开发利用地下空间资源的防护潜能。同时，在地下矿藏开发地质研究工作中，三维建模完全可以在地质研究中起到更为突出的作用。

技术领域

本发明涉及在显示屏上展示虚拟现实技术，特别涉及通过对地层的分布情况进行模拟，实现地层数据模型的构建，提高城市地下空间规划效率的三维地层模型动态构建方法。

背景技术

什么是地层模型？地层模型是一个三维网格体。这些网格建立在表层，断层和层位的基础之上。它决定了储层的构造和几何形态。网格中的每一个节点都有一系列属性，比如孔隙度，渗透率，含水饱和度等等。地层模型(stratigraphicmodel，pattern)是对地层实体的组成、结构、时空存在状况的简化表达和综合解释。最常见的地层模型是用一定垂向地层间隔的代表性基本层序表示该间隔地层组成、结构、沉积环境的剖面模型。

地层建模是一个基于数据/信息分析，合成的学科，或者说是一个整合各种学科的学科。这样建立的地质模型汇总了各种信息和解释结果。所以是否了解各种输入数据/信息的优势和不足是合理整合这些数据的关键。我们的储层一般都会有多尺度上的非均质性和连续性，但是由于各种原因我们不可能直接测量到所有的这些细节。

借助于地质统计技术来生成比较真实的，代表我们对储层非均质性和连续性的认识的模型是一个比较有效的研究储层的手段。同一套数据可以生成很多相似的但是又不同的模型，这些模型就是随机的。

地层模型的构建可以帮助我们在地下空间合理的应用起到辅助作用。同时，也可以帮助我们在地下矿藏的开采提了大量的数据信息。

但是，由于地层信息位于地下与地上空间相比隐蔽性更强，地层信息不宜被观测，地下设施在建设完善后不宜改变和维护。传统的地层信息都是通过勘测后通过纸质或者电子版文件进行数据的分析，需要专业人士通过经验借助仪器设备出具分析报告，浪费了大量的资金、时间和人力资源，且在测算分析时会有误差出现的可能性且不能直观的观测到地层信息。

目前，在三维地学模拟领域已经实现地上简单目标的3D建模，地上景观的多分辨率表达等已经成熟，而地层三维模型由于存在地层数据、复杂信息多分辨率集成模型的多分辨率表达、集成模型的高效更新与高效能空间计算等关键技术还未突破，特别是大范围地下复杂目标的3D集成建模技术和根据使用的视角进行地下空间漫游可达到实时观测不同地下空间信息的功能。

同时，由于数据的来源不同、采集的方式不同、不同尺度、不同语义、不同数据质量、不同格式、不同坐标带来的影响，现有研究往往注重于数据格式的转换。因此，缺乏对三维空间对象统一的表示模型，难以通过数据转换得到完整的信息。在对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上的三维空间数据无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合及各种规模的地下空间的三维场景的高效创建仍然是当前国际本领域的前沿课题和研究的重点。

发明内容