[发明专利]山地三维地质体建模方法及综合地学信息演示系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种三维地质体建模及演示。尤其适用于山地环境下的地质体模型的快速构建及包括地质、钻探、地震等综合地学信息立体演示。

背景技术：

传统的表示地质勘探成果方法主要通过地质图和地质剖面图等二维图件，难以直观、生动地对地质体进行三维表达和演示，从而给地质工作者带来诸多困难。随着地质勘探的不断深入，人们对地质体了解的需要日益增加，通过计算机可视化技术对地质体进行三维建模和立体演示，成为当前地学领域的热点和难点之一。

对于地形起伏简单的山地区域三维地质体建模，其实现容易。而对于地形复杂的山地区域三维地质建模，其实现困难。目前，CN103236088A公开了《基于复合网格的三维地质体构造建模方法与系统》，该专利采用复合网格，使用四面体填充。其建模方法所采用的数据源为钻探数据，对于钻探数据密集情况下的矿山建模可以采用该方法。对于区域地质建模，由于没有或很少有大量的钻探数据，因此该建模方法使用受到了很大限制。CN101051394公开了《一种基于地球物理场数据的地质体三维可视化系统》，该专利采用四面体模型对现有的高密度电法数据和大地电磁测深数据进行三维地质体构造。其建模方法所采用的数据源为高密度电法数据和大地电磁测深数据，无法实现通过地震勘探以及其他地球物理方法及地质方法获得的地质体数据的建模保证地质要求。另外上述专利均采用了四面体模型，没有针对研究区域地质体的复杂性有针对性的采用相适应的体模型构造，虽然可以表示复杂三维地质体，因模型数据量大，不利于快速的进行模型交互设计、调整和显示，难以满足山地区域三维地质体的快速建模需求。此外，在模型及综合地学信息展示方面，上述专利仅支持地质体模型演示，而本质上地质、钻探、地震及其他地球物理数据均存在相关性，依靠一种或少量几种数据源建模又存在多解性，为了获得更可靠的地质体模型，以及支持多种地球物理实验方法的对比研究及地球物理仪器比对研究，需要一种基于地质、钻探、多种地球物理数据的多元地学信息建模方法及演示系统，目前还没有这样的技术。

发明内容：

本发明的目的就在于针对现有技术的不足，提供一种适用于山地三维地质体建模方法及综合地学信息演示系统，尤其适用于山地地质体。可以快速的实现对山地地质体的三维模型的快速构建以及与综合地学信息的同时演示。

本发明的主要思想是：首先，搜集研究山地区域的多元数据，即综合地学信息，具体包括地质、钻探、地震、电法、遥感等数据，依据上述资料建立三维地质体解释结果。其次，定义默认的三维地质体模型精度，依据该精度获得三维地质模型的点模型，使其满足精度要求，同时有效减少了计算机负荷，从而提高了三维模型的演示速度。再次，建立面模型和体模型，其中面模型可以采用Delaunay三角网，体模型采用三棱柱模型，对地表起伏简单的山地区域直接采用三棱柱模型，对地表起伏复杂的山地区域，三棱柱模型会进行自动蜕变，可蜕变为金字塔模型、不规则四面体模型以及平面模型，具有很高的自适应性，从而可以提高系统的三维建模速度。最后，结合研究区域的综合地学信息与所建立的三维地质模型进行综合立体演示。

本发明是通过以下技术方案实现的：

山地三维地质体建模方法及综合地学信息演示系统，包括以下步骤：

a、搜集研究山地区域的多元数据，即综合地学信息，具体包括地质、钻探、地震、电法、遥感等数据。通过对上述数据联合解释，获得三维地质体解释结果；

b、建立点模型，针对三维地质体的模型精度要求，建立水平网格，其中单位网格为正方形，定义正方形边长为其中为模型精度，代表单位面积内模型所包含的点数,意味着模型在水平面方向上每平方米包含一个点；