[发明专利]基于点、线、面结构的地质三维模型生成方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于点、线、面结构的地质三维模型生成方法及装置，包括：获取研究区的钻孔点数据和地质剖面图数据，基于钻孔点数据和地质剖面图数据，构建研究区对应的地质点数据集；根据地质点数据集，生成每个地质层对应的地质曲面模型数据集，提取每个地质层对应的地质曲面模型数据集的曲面轮廓线数据；基于当前地质层对应的轮廓线数据和当前地质层的邻域地质层对应的曲面轮廓线数据，生成当前地质层与邻域地质层之间的侧立面数据集；根据每个地质层对应的地质曲面模型数据集和侧立面数据集，生成研究区对应的地质三维模型。本发明可以有效的提升构建地质三维模型的速度，有效缓解构建地质三维模型过程存在的数据量大、效率低的问题。

技术领域

本发明涉及地质勘查技术领域，尤其是涉及一种基于点、线、面结构的地质三维模型生成方法及装置。

背景技术

随着地质大数据的时代的到来，地质勘察资料和地质成果数据的存储和表达形式面临着重大的变革。传统的点、线、面二维数据成果资料已经无法满足地质大数据的表达，三维的点、线、面和实体数据是充实地质大数据的核心数据。三维地质数据在矿山开采，资源储备评估、道路桥梁工程、地下水资源保护、地下空间建设、地质灾害预警、数字中国建设等领域有着重要的作用。

目前主要使用规则的立体单元剖分和不规则立体单元剖分生成地质三维实体模型。其生成三维地质实体的核心思想是将剖分后的单元集按照拓扑规则组合成整体的地质三维模型。常见的规则立体单元剖分算法有规则网格单元立体剖分、球体单元立体剖分；不规则单元立体剖分算法包括三棱锥单元立体剖分、三棱柱立体剖分、多棱柱单元立体剖分算法。使用立体剖分的技术生成三维地质体的过程中还会产生数千上万个三维单元结构，而且需要对每个单元结构添加拓扑和属性信息，因此立体剖分算法生成地质三维模型的工作量较大、时间慢、效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于点、线、面结构的地质三维模型生成方法及装置，可以有效的提升构建地质三维模型的速度，有效缓解构建地质三维模型过程存在的数据量大、效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于点、线、面结构的地质三维模型生成方法，包括：

获取研究区的钻孔点数据和地质剖面图数据，并基于所述钻孔点数据和所述地质剖面图数据，构建所述研究区对应的地质点数据集；

根据所述地质点数据集，生成所述研究区内每个地质层对应的地质曲面模型数据集，并提取每个所述地质层对应的所述地质曲面模型数据集的曲面轮廓线数据；

基于当前地质层对应的所述轮廓线数据和所述当前地质层的邻域地质层对应的所述曲面轮廓线数据，生成所述当前地质层与所述邻域地质层之间的侧立面数据集；

根据每个所述地质层对应的地质曲面模型数据集和所述侧立面数据集，生成所述研究区对应的地质三维模型。

在一种实施方式中，基于所述钻孔点数据和所述地质剖面图数据，构建所述研究区对应的地质点数据集，包括：

提取每个所述地质剖面图数据的剖面轮廓点数据；

根据所述剖面轮廓点数据，生成每个所述地质剖面图数据对应的剖面轮廓线数据；

对所述剖面轮廓线数据进行数据点采样，以确定剖面离散点数据；

将所述钻孔点数据和所述剖面离散点数据合并成所述研究区对应的地质点数据集。

在一种实施方式中，根据所述地质点数据集，生成所述研究区内每个地质层对应的地质曲面模型数据集，包括：

根据所述地质点数据集拟合生成所述研究区内每个地质层对应的曲面隐函数；以及根据所述地质点数据集，构建所述研究区对应的多边形体地质空间；

利用预设立方体元在所述多边形体地质空间内滑动；

在所述预设立方体元滑动过程中，根据所述预设立方体元的当前顶点坐标和每个所述地质层对应的所述曲面隐函数，判断是否存在等势面；

如果是，根据所述当前顶点坐标绘制三角等势面片，并确定所述三角等势面片与所述预设立方体元的交点坐标；