[发明专利]一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法

说明书

本发明公开了一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法，首先，读取面状地层图层、地表DEM数据和已知产状点数据；其次，计算每个地层边界上的产状；然后，基于地表面数据、地层边界线产状，构建地层的顶面、侧面和底面三维模型；最后，缝合地层三维模型，绑定材质，并导出模型文件。本发明基于地质图的穹窿构造三维模型构建方法，对建模数据的依赖较少，自动化程度和建模精度均较高。

技术领域

本发明属于三维地质建模技术领域，尤其是涉及一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法。

背景技术

三维地质建模在城市规划、工程建设、油气储藏、数字矿山等诸多领域具有十分重要的研究意义与应用价值。穹窿构造作为一种有利的储油构造和重要的旅游资源，研究穹窿构造的三维建模方法，具有同样重要的研究意义和应用价值。

穹窿构造是一种特殊形态的发育在地台盖层上的背斜构造，其形态大致呈圆形，中部呈穹窿状。发育于基岩区域的穹窿构造，通常钻孔和地质剖面数据缺失或较为稀疏。传统基于钻孔、地质剖面等地质调查数据的地质建模技术难以运用。相较于钻孔、剖面数据，地质图的获取难度低、覆盖范围广，能够在缺乏其它地质数据的情况下，提供基岩区域建模所需的地质构造信息和地层信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法，既避免了对钻孔、剖面等地质调查数据的过度依赖，又具有较高的自动化程度和建模精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于地质图的穹窿构造三维建模方法，包括如下步骤：

(1)加载地层图层、DEM和产状点数据；

(2)由外往内读取一个面状地层要素s_i，计算地层外侧边界中各点的产状；

(3)根据地层的产状信息与用户指定建模底面的海拔高度H，构建地层外侧面；

(4)循环执行步骤(2)至(3)，直至完成所有地层的外侧面生成；

(5)针对一地层要素s_i，基于该地层内、外侧面的顶边，以及DEM采样点，生成该地层顶面模型TFace；

(6)针对一地层要素s_i，基于该地层内、外侧面的底边，生成该地层底面模型BFace；

(7)缝合地层的顶面、内外侧面和底面，得到当前地层的地质体模型；

(8)循环执行步骤(5)至(7)，得到各地层的三维模型，存入模型集合，绑定材质，即可生成穹窿构造的三维模型。

优选的，步骤(1)中，加载地层图层、DEM和产状点数据具体包括如下步骤：

(1-1)读取地层图层，将地层要素保存到集合S＝{s_i|i＝1,2,...,SN}中，其中i代表地层编号，SN代表地层数量；

(1-2)读取DEM数据，提取像元中心点，获取该点处像元值作为高程值，并存入采样点集合IP＝{ip_k|k＝1,2,...,IN}，其中k代表采样点编号，IN代表采样点数量；

(1-3)读取产状点数据，存入产状点集合KP＝{kp_l|l＝1,2,...,c},其中l代表产状点编号，c代表产状点数量。

优选的，步骤(2)中，由外往内读取一个面状地层要素s_i，计算地层外侧边界中各点的产状具体包括如下步骤：