[发明专利]三维地质模型构建方法

说明书

本发明公开了一种应用于冲积平原城市区域的三维地质模型构建方法，包括：针对不同的三维地质模型构建区域，利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面；利用几何自适应方法对构建的地层界面进行光滑处理，生成构建完成的地层界面；利用构建完成的地层界面构建三维地层实体；利用生成的三维地质实体和构建完成的地质界面整合生成三维地质模型。本发明能够准确建立三维地层界面，并且对于钻孔点数据稀疏的区域采用数据插值的方法增加点密度，并结合离散光滑插值修正数据插值过程中产生的几何畸变，生成了平滑且符合实际情况的三维地质模型。

技术领域

本发明涉及地理信息系统技术领域，特别涉及一种应用于冲积平原城市区域的三维地质模型构建方法。

背景技术

冲积平原是由河流沉积作用形成的平原地貌。在河流的下游水流没有上游般急速，从上游侵蚀了大量泥沙到了下游后因流速不再足以携带泥沙，结果这些泥沙便沉积在下游。尤其当河流发生水浸时，泥沙在河的两岸沉积，冲积平原便逐渐形成。现在，对冲积平原形成的城市区域进行地质模型的构建已是当务之急。

然而，发明人经研究发现，地质信息众多,面对大量的二维图件资料，普通地质工作者难以全面、准确地理解整体地质情况，难免为工程设计与施工带来困难与失误。而且，地质信息和地质现象本质上是三维的,需要借助三维地质建模和可视化，才可能更加直观地分析并解决真实地质问题。

三维地质模型以各种原始数据，包括钻孔、剖面、地震数据、等深图、地质图、地形图、物探数据、化探数据、工程勘察数据、水文监测数据等为基础,建立能够反映地质构造形态、构造关系及地质体内部属性变化规律的数字化模型。通过适当的可视化方,该数字化模型能够展现虚拟的真实地质环境，基于模型的数值模拟和空间分析，能够辅助用户进行科学决策和规避风险。

发明内容

基于此，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种三维地质模型构建方法，包括以下步骤：

步骤1，针对不同的三维地质模型构建区域，利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面；

步骤2，利用几何自适应方法对构建的地层界面进行光滑处理，生成构建完成的地层界面；

步骤3，利用构建完成的地层界面构建三维地层实体；

步骤4，利用生成的三维地质实体和构建完成的地质界面整合生成三维地质模型。

在一种实施例中，针对小面积且地层情况简单的三维地质模型构建区域，首先根据钻孔点数据建立钻孔模型，然后利用钻孔模型中的分层标记数据相互连接生成地层界面；

针对大面积且地层情况的三维地质模型构建区域，首先人工划分好地层界面，然后利用已经划分完地层界面的钻孔点数据生成网格，并且在地层界面起伏大且钻孔数量少的区域采用数据插值方法增加原始的钻孔点密度，从而增加生成的网格的密度.

在一种实施例中，数据插值方法采用科利格插值法或者距离反比加权插值法；

根据钻孔点的地层分层信息提取出高程数据，从而生成原始钻孔点分布图；对原始钻孔点分布图进行数据插值，生成加密后的钻孔点分布图。

在一种实施例中，利用原始钻孔点确定地层初始边界线；将地层初始界线变换为模糊控制点，引出离散光滑插值的插值方向；利用模糊控制点在选定的插值方向上进行离散光滑插值处理，利用离散光滑插值对数据插值产生的几何畸变进行修正，从而生成光滑的地层界面。

在一种实施例中，在地层尖的灭、缺失处获得交线；形成三角网格化的地层界面，利用离散光滑插值算法优化各个初始地层界面，用交线约束修改初始地层尖灭、缺失的地层界面，从而构建生成最终的地层界面。

在一种实施例中，将构建完成的上层地层界面及下层地层界面的层面相交处作为交线，并生成带有栅格的三维地层实体。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：