[发明专利]一种地表综合物探的三维立体成像方法及系统

说明书

本发明公开了一种地表综合物探的三维立体成像方法及系统，包括以下步骤：采集地表探测现场的多个二维剖面的探测数据；对探测数据通过地球物理反演形成二维剖面电阻率数据；将二维剖面电阻率数据进行三维坐标转换，获取三维坐标系的电阻率数据；利用克里金插值法将三维坐标系的电阻率数据转化成三维立体模型。

技术领域

本发明属于物探技术领域，具体涉及一种地表综合物探的三维立体成像方法及系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在当今的物探领域，在进行地表探测时，诸如跨孔法、井地法、高密度电法或者是综合物探方法等，都是在工程现场较为常见的探测手段。发明人发现，上述物探方法的探测成果多为二维剖面，现场布置的测线数量众多，形成的二维剖面十分冗杂，得到的单个二维剖面电阻率数据仅仅只能反映一个地质剖面的信息，难以反映地下复杂结构体的实际情况，也同样难以建立能直观展示成果的模型，可视性较差，而在进行实际问题分析解释时往往需要运用到三维模型的建立。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种地表综合物探的三维立体成像方法及系统，该方法能够在完成现场检测之后将现场探测获取到的二维平面的数据经过处理后转换到三维空间坐标系中建立三维电阻率剖面模型，方便后期进行数据分析时三维模型的建立。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种地表综合物探的三维立体成像方法，包括以下步骤：

采集地表探测现场的多个二维剖面的探测数据；

对探测数据通过地球物理反演形成二维剖面电阻率数据；

将二维剖面电阻率数据进行三维坐标转换，获取三维坐标系的电阻率数据；

利用克里金插值法将三维坐标系的电阻率数据转化成三维立体模型。

作为进一步的技术方案，采集二维剖面的探测数据时，采用跨孔法、井地法、高密度电法、瞬变电磁法、地表综合物探方法中的一种进行地表探测。

作为进一步的技术方案，三维坐标转换的过程为：

确定原点，建立三维坐标轴；

获取测线位置坐标及二维剖面电阻率数据点在测线平面的位置；

通过三维坐标转换公式获得二维剖面电阻率数据点的三维坐标。

作为进一步的技术方案，所述三维坐标轴X方向为水平距离方向，以水平向右为正方向；Y方向为探测深度方向，以平行地面朝探测方向为正方向；Z方向为垂直距离方向，以垂直地面往下为正方向。

作为进一步的技术方案，所述三维坐标转换公式为：

其中X、Y、Z为以O为原点的最终三维坐标，X1为测线起点距离坐标原点的水平距离，Y1为测线起点距离坐标原点的纵向埋深，Z1为测线起点距离坐标原点的垂直高度，X＇为原始数据点的水平长度，Y＇为原始数据点的探测深度，Z＇初值为0，R1为位置矩阵，R2为数据点矩阵。

作为进一步的技术方案，所述R1为

作为进一步的技术方案，若测线平面平行于三维坐标系XOZ平面，则R2为

作为进一步的技术方案，若测线平面平行于三维坐标系YOZ平面，则R2为

作为进一步的技术方案，若测线平面垂直于XOY平面，且与YOZ平面Y轴正方向夹角夹角为α，则R2为若测线平面垂直于XOY平面，且与YOZ平面Y轴负方向夹角夹角为α，则R2为