[发明专利]一种地层建模的方法和系统

说明书

本发明公开了一种地层建模方法和系统。其中，一种地层建模方法包括：获取地层数据，其中，地层数据包括图、数据或勘探位置；根据地层数据的密度建立八叉树索引；根据八叉树索引将地质数据构建成多层层次点集，其中，层次点集是八叉树索引的每一层次对应的数据点集；通过紧支撑径向基函数对地层进行建模，其中，紧支撑径向基函数是由每一层次的数据点集所确定。通过本发明解决了现有技术的数据分布不均匀、数据尺度差异大的问题，提高了地层三维建模的精确度，减少了地层建模的时间。

技术领域

本发明涉及三维地层建模领域，具体而言，涉及的一种地层建模方法和系统。

背景技术

目前，随着矿山自动化程度的不断提高，对三维地质模型的精度要求越来越高。矿山三维地层建模是指通过整合各生产阶段产生的多源和多尺度数据来建立目标区域地层体模型，使生产人员能够在可视化三维模型的支持下进行采掘规划、安全预警、成果统计等工作，从而便于生产安排，提高工作效率。矿山三维地层表面建模的研究起源于上世纪70年代，是在对矿山地下结构认知愈发迫切的基础上兴起的。现有技术在对复杂地质情况进行建模时存在多种问题，比如，在对矿山三维地层进行三维建模时由于矿山三维地层数据来源广泛，数据尺度不一，且数据量较大，所以建立地质体表面模型的过程存在缺陷如下：

(1)数据来源广泛导致数据分布不均匀、数据尺度差异大、插值算法选择困难；

(2)数据量庞大，导致计算机解析建立层状地质体需要耗费大量时间；

(3)建立的层状地质体与实际情况差别较大，导致三维建模的精度较低；

针对现有技术中的上述问题，目前尚未提出有效地解决方案。

发明内容

本发明提供了一种地层建模的方法和系统，以解决现有技术中数据分布不均匀、数据尺度差异大、解析耗费时间和建模精度低的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种地层建模的方法，包括：获取地层数据，其中，所述地层数据包括图、数据或勘探位置；根据所述地层数据的密度建立八叉树索引；根据所述八叉树索引将所述地质数据构建成多层层次点集，其中，所述层次点集是八叉树索引的每一层次对应的数据点集；通过紧支撑径向基函数对地层进行建模，其中，所述紧支撑径向基函数是由每一层次的数据点集所确定。

进一步地，根据所述地层数据的密度建立八叉树索引之前包括：对所述地层数据进行预处理。

进一步地，对所述地层数据进行预处理包括：对地层数据的每个数据点计算其对应的法向量；通过每个数据点的法向量得到取向矩阵；通过所述取向矩阵得到取向矩阵的特征值和特征向量。

进一步地，根据所述地层数据的密度建立八叉树索引包括：根据所述地层数据的密度将地层数据的数据点通过递归分割进行分层，将每一分割层平均分割成为八份空间，判断每一份空间中的数据点的个数，当判断结果为空间中的数据点的个数小于8时则停止分层。

进一步地，通过紧支撑径向基函数对地层进行建模包括：通过所述取向矩阵、所述特征值和原始支撑半径计算每一层次点集的各向异性距离，其中，所述原始支撑半径由所述八叉树种每个数据点的中心点位置和每个数据点的法向量所确定；根据所述各向异性距离得到所述紧支撑径向基函数；通过所述紧支撑径向基函数对地层进行建模。

进一步地，通过所述紧支撑径向基函数对地层进行建模包括：通过所述各向异性距离得到每一层次点集的紧支撑径向基函数；根据所述紧支撑径向基函数更新每一层次点集的插值函数；根据所述插值函数对地层进行建模。

进一步地，根据所述插值函数对地层进行建模包括：通过所述插值函数更新隐式函数，其中，所述隐式函数是使最后一层插值函数为零的函数，所述最后一层插值函数是密度最高的层次点集；根据所述隐式函数对地层进行建模。