[发明专利]一种基于多源数据的快速精细化三维地质建模方法

说明书

一种基于多源数据的快速精细化三维地质建模方法，包括对钻孔数据和地质剖面进行数据融合处理；将数据融合处理后产生的空间上三维点的集合进行统一存储；对数据库中的点数据的分层数据进行自相关性判断，然后进行插值加密后，构建出地质点模型；确定建模区域的边界范围，创建能够容纳整个建模区域的包围盒，然后自顶向下填充体元并进行分裂操作；对实体模型构建过程产生的各类数据，根据设定的数据结构加以存储，对模型进行可视化操作。本发明充分利用了原始勘测资料，选用合适的插值方法保证地质界面的可靠性，同时基于规则体元分裂方法构建的三维实体模型，既能精细化表达实体内部，也能兼顾地质体表面的准确表达。

技术领域

本发明属于三维地质建模技术领域，具体涉及一种基于多源数据的快速精细化三维地质建模方法。

背景技术

随着现代城市的快速发展，地下空间和资源的开发及利用越来越受到人们的重视，地下空间模型的构建与表达成为了研究的热点。准确详实的三维地质模型可以将地层的厚度、地质结构、岩性、空间形态等属性更直观的展示出来，为专业人员分析地质构造、断层分布等提供准确信息，从而为地下空间分析与决策提供可靠的依据。

传统地质建模往往采用单一数据源，虽然有些建模案例融合了剖面等数据，也仅仅是基于现有成熟软件（如GOCAD）进行实现，缺乏对图像类原始数据与钻孔数据的融合研究。在插值方法的选择上，现有的技术方法大多未考虑地层内采样点的数据特点，对所有地层使用同一种插值方法。另一方面，虽然三维数据模型趋于成熟，但缺少一种能很好兼顾精细化表达地质体内部和确定表达地质体表面的三维数据模型。同时在三维地质建模领域，基于Web端开源三维渲染引擎的可视化实现也缺乏详细的研究。

发明内容

本发明的主要目的是针对在实际建模中遇到的技术不足，如无法充分利用现有勘测资料、数据模型无法兼顾地质内部和表面的表达等问题，本发明从原始勘测数据出发，提出了“点-面-体”的快速精细化建模方案，同时实现了在Web端对各类地质模型进行可视化、空间分析等操作，本发明涉及的方法尤其适用于平原地区的城市地下三维建模。

本发明采用以下技术方案：

一种基于多源数据的快速精细化三维地质建模方法，包括：

步骤1：对钻孔数据和地质剖面进行数据融合处理，所述钻孔数据包括对钻孔按照年代分层后，对分层节点提取的信息；

步骤2：将数据融合处理后产生的空间上三维点的集合，按照设定的数据库结构进行统一存储，统一存储的每个点数据均包括标识其分层的标识字段；

步骤3：读取数据库中的点数据，根据点数据的标识字段，对分层数据进行自相关性判断，然后对存在自相关性的数据和不存在自相关性的数据分别进行插值加密后，构建出地质点模型；

步骤4：进行实体模型构建：确定建模区域的边界范围，创建能够容纳整个建模区域的包围盒，然后自顶向下填充体元，并根据体元与底层界面的位置关系，进行分裂操作；

步骤5：对实体模型构建过程产生的各类数据，根据设定的数据结构加以存储，所述数据结构中至少包括点、三角面、体元数据；

步骤6：对模型进行可视化操作。

所述步骤1中，对钻孔数据和地质剖面进行数据融合处理包括：

对钻孔中的控制性钻孔按照测年数据进行分层，然后匹配其他钻孔，逐一对其余钻孔进行年代地层划分，提取每只钻孔的分层节点的信息；

对剖面图去除图中的文字，并将多宽度像素的线条减少至单位像素宽度的线条，在线条上等距提取点，并获取提取点的坐标和高程；

对钻孔的分层节点信息和剖面上提取的点信息进行融合。

所述步骤3中：