[发明专利]一种知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法

说明书

本发明公开了一种知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法。该方法首先根据地质规律和专家领域知识，结合地质构造对象间的空间关系和属性特征进行地质领域知识规则的提取和总结；然后对提取和总结出的地质知识规则，利用面向对象技术进行表达，并构建地质领域知识规则库；在此基础上，基于NxBRE规则引擎构建地质领域规则推理引擎，实现地质领域知识规则地推理，获取更详细的地质构造信息；最后，利用这些信息构建复杂地质构造三维模型。本发明基于知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法，能够构建更加符合地质实际、精度更高的复杂地质构造三维模型，为地学分析与计算提供有力的模型基础与支撑。

技术领域

本发明涉及地理信息科学、计算机图形学、地质学等领域，具体涉及一种知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法。

背景技术

在地质领域的相关工作过程中，由于地下状况极其复杂，一般情况下很难去探知地下空间的详细信息，因此，对复杂地质体的三维建模往往精度不高。

地质领域蕴含着大量的地质规律和专家经验知识，很多地质从业人员能够从自身掌握的地质演变规律，去推断出一些地质地貌信息，并且有些学者建立了地质专家系统，来辅助进行地质地貌的推断。但现有的地质专家系统不能很清晰地表达专家经验知识，且维护困难，限制了地质规律和专家经验知识的应用。若将地质领域专家的经验知识采取规则的形式进行提取与表达，可以更加清晰、直观的表达出知识的各个部分，进而可以为复杂地质体构造的三维建模提供一种更加高效精准的方法。

发明内容

为了解决复杂地质构造数据获取手段稀缺、数据匮乏等难题，提出了一种知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法，有效提升地下空间复杂地质体三维建模精度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种知识规则约束下的复杂地质构造三维建模方法，包括以下几个步骤：

S1，地质知识规则的获取与表达：通过对地质规律和专家经验进行挖掘和提炼，得到相关的地质知识规则；然后利用面向对象的方法将地质知识规则以类的形式表达出来；

S2，构建用于存储所述地质知识规则的地质知识规则库，地质知识规则库包括事实库和规则库；

S3，构建地质知识规则库推理引擎，实现地质知识规则库的推理功能，并将推理得到的地质知识应用于复杂地质构造三维建模中，具体步骤为：

S31，基于NxBRE规则引擎构建地质知识规则库推理引擎；

S32，推理引擎采用正则表达式的模式匹配器对地质知识规则库中的规则进行模式匹配，对匹配成功的规则进行实例化，实例化的结果由推理引擎进行推理；

S33，查询推理结果，确定推理结果是否符合要求，并将符合要求的推理结果转化成RuleML规则语言；

S34，对步骤S33转化的RuleML规则语言进行解析，得到地层信息，并将地层信息更新到事实库中；

S35，利用更新后的事实库中的钻孔信息、地层构造图和经推理得到的新知识，构建地层不规则三角网；

S36，利用构建的地层不规则三角网，建立多层DEM，得到区域地层三维模型，将该模型输出并进行可视化。

进一步地，所述步骤S1中，类的成员包括规则的相关属性和用于描述规则可信程度的置信度，不同的类以不同的构造函数进行实例化，得到具体的规则对象，然后对各规则对象进行赋值；结合嵌入的产生式表示法，进一步将各规则对象清晰的表达出来。