[发明专利]一种单斜岩层构造地貌的自动识别方法

说明书

本发明公开了一种单斜岩层构造地貌的自动识别方法，包括以下步骤：(1)提取基岩地层对象，依据邻接、倾斜和倾向一致性的规则，对提取得到的邻接对象建立关系，绘制邻接ARG图；(2)基于邻接ARG图，依据邻接关系构建场景模型，并对场景模型进行简化；(3)按照褶皱筛选规则对简化后的场景模型进行筛选，保留非完整褶皱结构的模型，即为单斜岩层构造。本发明实现了单斜岩层构造地貌的自动识别。

技术领域

本发明涉及地理信息技术应用领域，尤其涉及一种基于数字地质图，通过空间结构模式匹配，自动化识别单斜岩层构造地貌的方法。

背景技术

水平的岩层受地壳变动影响发生倾斜，与水平面形成一定的夹角，岩层向同一方向倾斜，称之为单斜构造。常见的单斜岩层构造地貌包括猪背山、单面山等。单斜可能出现在被破坏的背斜翼部，或出现在已被破坏的穹窿构造的四周、盆地的外围、掀斜的水平岩层或断层的掀斜等处。单斜岩层主要表现为三种形式：一为褶曲构造的一翼；二为断层构造的一盘；三区域内的不均匀抬升或下降运动形成的。

传统的构造识别主要为人工操作，其工作量大，历时长，且受限于制图人员的技术和认识水平。单斜岩层构造地貌的识别主要依赖于地质资料或野外勘察的结果，在地质图上查找单斜主要是查找在褶皱或断层一侧的系列倾斜地层。陈楹等(陈楹,李安波,姚蒙蒙,等.基于空间结构模式匹配的褶皱地貌类型自动识别[J].地球信息科学学报,2016,18(11))通过空间结构模式匹配的方法，实现了基于数字地质体面数据对背斜、向斜构造地貌进行自动化识别的方法。但该结构模式仅考虑了对称、重复的结构，对于单斜岩层构造地貌则没有很好的进行识别。

单斜岩层构造地貌的形成与周围的地貌变迁和构造演化有密切联系，研究单斜岩层构造地貌可为地质图认知、构造演化推理提供有效支持，是构造解析、参数化三维建模等工作的前提。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种单斜岩层构造地貌的自动识别方法。该方法采用数字地质图，针对单斜地层倾向一致的规律，以结构模式匹配的方法，基本实现了在基岩山地地区，对单斜岩层构造地貌的自动化识别。相比传统的人工识别方法，实现了基于地质图的自动化识别，也为非专业人员的地质图读图识图提供了帮助。

技术方案：本发明所述的单斜岩层构造地貌的自动识别方法包括以下步骤：

(1)提取基岩地层对象(不包括侵入岩体)，依据邻接、倾斜和倾向一致性的规则，对提取得到的邻接对象建立关系，绘制邻接ARG图(属性关系图，attributed relationalgraph)；

(2)基于邻接ARG图，依据邻接关系构建场景模型，并对场景模型进行简化；

(3)按照褶皱筛选规则对简化后的场景模型进行筛选，保留非完整褶皱结构的模型，即为单斜岩层构造。

其中，步骤(1)具体包括：

(1-1)设置角度阈值α作为判断两个方位角度或走向角度差值是否在可接受范围内的依据，一般取值[22.5，90)；设置倾角阈值β作为判断岩层是否达到倾斜标准的依据，一般取值[15，90)，具体可根据用户需求自行确定；

(1-2)加载矢量格式的地层面要素图层，得到所有面要素集合Stra＝{s_i|i＝1,2,3,…,n}；其中，s_i表示第i个面要素，面要素包含编号属性Id、地层年代属性Age、产状倾向属性OccT和产状倾角属性OccA，n为面要素的数量；