[发明专利]一种地质体三维模型自动构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种地质体三维模型自动构建方法及装置。通过该方法及装置，获取成图区内所有孔的钻孔信息,通过钻孔点位及钻孔分层信息对钻孔进行分类，并采用薄板样条函数法插值方式构建厚度DEM，及地层底面DEM，从而得到了准确的地层分界，并基于地层厚度DEM，获得目标层顶、底面，目标层顶、底面与整个模型的边界侧面进行自动构体，得到目标层地质体。其它地层都通过上述方法构建地质体，从而完成全区域地质体三维模型构建。

技术领域

本发明属于场地工程地质分析评价领域，具体涉及一种地质体三维模型自动构建方法及装置。

背景技术

近年来，地下空间的开发形态已从过去简单的地下街、过街通道和地下停车场等单项功能而逐渐发展成为承载城市综合功能并已具有相当规模和特色的城市地下公共空间，并呈现出地下和地上空间立体化协同发展、规模化、综合化和深层化趋势。如何利用地下空间，搞清地下结构非常重要。

地质体三维模型构建是搞清地下结构的有效方法。现有的自动建模技术没有准确考虑缺失某地层的钻孔对该地层形态的影响，只是简单地把缺失该地层的厚度视为0，则建模结果会明显扩大该地层的分布范围；也没考虑地质图对该地层形态的约束，导致建模质量不高。

三维地质建模需要基于插值算法，定量分析地层形态，而地层缺失现象是一种定性的信息，无法直接参与建模。地层厚度DEM运用地层厚度及地形数据，构建地层厚度DEM，其中DEM中地层厚度为0的位置即为地层边界，其准确性是构建地质体三维模型的关键环节。准确的地层边界范围用于层状地质体三维模型构建时的建模范围约束，可以更好的表达地层尖灭现象。而地层厚度对地层尖灭位置的划分有直接影响。准确构建地层分界范围的前提条件是建模的地层是正确的地层顺序，即所有钻孔中不存在地层重复或地层顺序颠倒的情况，即只考虑地质年代划分地层的地层级别。

现有的自动建模技术在划分地层边界时，完全没有考虑地层厚度对尖灭位置的影响，也无法考虑地质图对尖灭位置的影响，致使模型精度降低。而地质图数据直接指示了出露地表地层的尖灭位置，地层尖灭位置即为地层分界线(即地层厚度为0的位置)。出露地表的分层界线是经过野外实际调查得出的较为客观的数据，准确性较高。现有的人机交互建模技术即使考虑缺失地层孔和地质图对该地层形态的影响，可以构建出精度较高的地质体模型，但建模是依赖人工操作，费时费力，效率远低于自动建模。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供地质体三维模型自动构建方法及装置，旨在提供一种精度更高的地质体三维模型自动构建方法。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供了一种地质体三维模型自动构建方法，包括步骤：

获取成图区内有目标层孔及无目标层孔的钻孔信息,所述钻孔信息包括点位信息、分层信息；其中，所述目标层为当前需构建地质体在建模区内的地层；

计算目标层厚度T_目+，并计算目标层平均厚度，记为“T₁”；

以所有有目标层孔的点位信息和其对应的目标层厚度值T_目+作为点位数据，将点位数据作为离散数据，对该些离散数据进行插值，构建厚度DEM，记为DEM_T_目+；

无目标层孔的点位从DEM_T_目+上取对应的厚度值的绝对值，记为T_目2；取T₁和T_目2的平均值，再乘以负系数n，得到最终的无目标层孔的目标层负值厚度，记为T_目-；所有无目标层孔都通过本步骤，计算出其对应的T_目-；