[发明专利]一种工程地质剖面图的计算机图形生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程地质剖面图生成方法，特别是涉及一种利用计算机辅助实现的工程地质剖面图生成方法，属于适用于特定功能的数字数据计算处理方法领域。

背景技术

工程地质剖面图是按一定的比例尺表示地质体在垂向剖面上的结构、构造及其相互关系的图件，是地质内容最基本的表示形式，其内容与精度关系到整个勘探成果的质量，直接影响到下一道工序。工程地质剖面图的制作工作量大、工作繁琐、重复过程多，目前多由计算机辅助完成。但当前业内主流的CAD系统仅能生成图框、图例和地质钻孔(或其它勘探手段的勘探点)等等，对于地层的比对以及地层剖面线的连接则主要依靠用户的脑力分析与手工绘制。部分CAD系统能对相对简单的剖面进行分析并产生正确的连层结果，但无法处理具有地层尖灭、透镜体等现象的复杂剖面。因此在计算机辅助的工程地质剖面图生成中，工程地质剖面图地层的自动连线一直是一个难以完全解决的技术问题，其根本问题在于现有计算机处理方法无法有效完成对地层信息的分析比对。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供利用计算机辅助实现的工程地质剖面图生成方法，该方法能够有效实现地层信息的分析比对，找出两个地层序列中的最优层样本匹配，并合理地连接地层剖面线。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种工程地质剖面图的计算机图形生成方法，首先在工程场地采集地层样本，其次根据工程场地相邻地点地层样本的地层序列比对找出比对地层序列中的最优地层样本匹配结果，再根据地层匹配结果绘制工程地质剖面图其特征在于：所述地层序列的比对采用Smith-Waterman序列比对算法。

上述方法中采用的Smith-Waterman序列比对算法是生物信息学中生物双序列比对算法中的基础算法。该算法本质是一种局部最优的动态规划算法，在识别局部相似性时，具有很高的灵敏度。双序列比对算法解决的技术问题是找出两条生物序列之间最大相似性匹配，可以简单地描述为把两条DNA或蛋白质序列上下罗列，然后依次比较它们在每一个位置上的相似情况，从而找出这两条序列间具有最大相似度的子序列片断。在工程地质剖面图的绘制中需要解决类似的序列比较问题——工程地质剖面图绘制的关键问题是如何进行地层剖面线的连接。在连接地层剖面线时，要根据钻孔地层是否是同一种地层决定剖面线如何连接。如果是相同地层，则把相同地层的顶(底)板相连接即构成地层剖面线，如果地层不相同，则在确定尖灭点后将尖灭点与尖灭层的顶(底)板相连构成地层剖面线。剖面线连接的基础便是通过不同地点的地层序列的比对寻找相同地层。进一步分析，在生物序列比对中，进行比对的两条生物序列是以其“同源性”为基础的，即原本相同的两条序列由于物种在漫长的进化过程中的变异使得两条序列间表现为整条序列之间的大体相似以及某些片段间的高度匹配性；在地层序列比对中，同一区域不同地点的两个地层序列其主沉积韵律一般是相同的，并且由于区域构造和沉积环境的变化，造成地层垂向序列普遍存在的等时变化，这使得同一区域或临近区域的地层序列也具有大体相似性以及某些片段间的高度匹配性。本技术方案正是基于生物序列比对与地层序列比对的共性，将一直都限于在生物信息学中生物序列比对的Smith-Waterman序列比对算法运用到工程地质剖面图的绘制中，用以解决地层序列比对算法的技术问题。

基于上述序列比对算法实施的钻孔地层序列间的匹配能够准确且方便地判断工程场地地层的连续与否，并能进一步根据工地质剖面线上相邻钻孔地层序列间的两两比对结果确定为地层尖灭或地层透镜体，由此能够很好地处理地质剖面图绘制中地层尖灭与透镜体等特殊工况。