CN102819631A - 一种三维地质勘察分析和交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维地质勘察分析和交互方法；属于地质勘察技术领域；其技术要点包括下述步骤：（1）添加或导入工程、勘探点及室内试验数据；（2）自动生成三维勘探点模型，控制勘探点的三维显示，通过修改显示属性实时显示相应勘探点或岩土段内容；（3）进行三角剖分；（4）在多视图模式下进行切换显示；（5）岩土段拆分与合并，实时更新岩土段的三维模型显示；（6）划分地层，包括土体的主层、亚层及次亚层的划分；（7）控制地层的三维显示，修改显示设置，实时更新显示地层的各项参数；（8）根据三维地质模型生成有关工程信息的表格及图纸；本发明旨在提供一种可降低设计难度、减少设计工作量，显示直观，数据准确且方便管理的适用于地质勘察领域的三维地质勘察分析和交互方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种地质勘察方法，更具体地说，尤其涉及一种三维地质勘察分析和交互方法。
背景技术
目前工程地质勘察分析与设计过程中，设计人员主要采用二维的剖面图建模方法，没有直观的相邻剖面等三维的信息，给设计工作带来了相当的难度与复杂度；在建立的地质模型中，三维地质场景下有可能存在二义性，造成数据错误；同时，对室内试验数据和模型数据缺少统一的数据管理，容易造成数据错误与冗余。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种可降低设计难度、减少设计工作量，显示直观，数据准确且方便管理的三维地质勘察分析和交互方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种三维地质勘察分析和交互方法，其中该方法包括下述步骤：
（1）添加或导入工程、勘探点及室内试验数据；
（2）控制勘探点的三维显示，通过修改显示属性实时显示相应勘探点或岩土段内容；
（3）进行三角剖分，采用Delaunay算法将每三个勘探点建立三角形连接；
（4）在多视图模式下进行切换显示；
（5）岩土段拆分与合并，实时更新岩土段的三维模型显示；
（6）划分地层，包括土体的主层、亚层及次亚层的划分；
（7）控制地层的三维显示，修改显示设置，实时更新显示地层的各项参数；
（8）根据三维地质模型生成有关工程信息的表格及图纸。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，在步骤（1）后，可根据工程地质场景将较大的工程区域细分为多个子区域。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（2）所述的三维显示为带实时属性显示功能的三维显示。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（4）所述的多视图模式包括全局视图、剖面视图、邻域视图及三棱柱视图。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（5）所述的岩土段拆分与合并具体为：采用在单一勘探点上增加岩土段的方式进行岩土段的拆分操作，拆分后的岩土段保留相同的土特性；采用在单一勘探点上删除岩土段的方式进行岩土段的合并操作，合并后的岩土段保留主岩土段的土特性，放弃次岩土段的土特性。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（6）所述的划分方式包括手动分层和自动分层，其中：手动分层，采用单击岩土段的方式建立两个岩土段之间的连通关系，采用单击点的方式建立单个岩土段的尖灭；自动分层，根据岩土段的某种属性关系自动建立两岩土段之间的连通关系及单个岩土段的尖灭，包括按层号、按岩土段的属性规则划分地层。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，所述的岩土段尖灭操作可自动或手动完成，尖灭位置位于勘探点或地层中间。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（7）所述的地层各项参数主要包括：颜色、纹理、地层号、地质时代、地质成因、岩土类型以及岩土名称。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，在步骤（7）后进行地层插值，利用离散点光滑插值算法实现地层的光滑过渡。
上述的一种三维地质勘察分析和交互方法中，步骤（8）所述的生成有关工程信息的表格及图纸具体为：生成成果表格，建立多种成果表格模板，利用模型数据自动生成地质成果表格；生成地质图纸，利用模型数据自动生成地质工程有关的剖面图、勘探点钻状图及平面图。
本发明采用上述方法后，通过勘探点、地层的三维显示及实时更新操作，可从空间角度实时观察地质模型构造，与现有的二维地质建模方式相比，除了更直观外，还可避免地层划分在空间上的交叉现象；同时通过地层的连接与尖灭，以及岩土段的拆分与合并等三维交互方式，以更直观、简便的方式确定地层的划分，同时能实时呈现地层划分效果，与现有的二维地质建模方式相比，其操作更为简便、工作量减少且难度降低，数据准确率得到提高。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的操作流程示意图；
图2是本发明实施实例的勘探点、剖面线三维示意图；
图3是本发明实施实例的三角剖分示意图；
图4是本发明实施实例划分地层的三维示意图。
具体实施方式
参阅图1所示，本发明的一种三维地质勘察分析和交互方法，该方法包括下述步骤：
（1）添加或导入工程、勘探点及室内试验数据；其中工程数据包括工程基本信息、勘探点数据、剖面线数据及室内试验数据等；
（2）根据工程地质场景将较大的工程区域细分为多个子区域；
（3）控制勘探点的三维显示，通过修改显示属性实时显示相应勘探点或岩土段内容；所述的三维显示为带实时属性显示功能的三维显示；
（4）进行三角剖分，采用Delaunay算法将每三个勘探点建立三角形连接；所述步骤目的是构造地质的三维空间实体模型。
（5）在多视图模式下进行切换显示；所述的多视图模式包括全局视图、剖面视图、邻域视图及三棱柱视图；所述步骤支持从空间角度实时观察地质模型构造及快速查看具有邻接关系的地质构造，与现有的二维地质建模方式相比，除了更直观外，操作方式更方便灵活；
（6）岩土段拆分与合并，实时更新岩土段的三维模型显示；所述的岩土段拆分与合并具体为：采用在单一勘探点上增加岩土段的方式进行岩土段的拆分操作，拆分后的岩土段保留相同的土特性；采用在单一勘探点上删除岩土段的方式进行岩土段的合并操作，合并后的岩土段保留主岩土段（即选择的第一个岩土段）的土特性，放弃次岩土段（即选择的第二个岩土段）的土特性；
（7）划分地层，包括土体的主层、亚层及次亚层的划分；所述的划分方式包括手动分层和自动分层，其中：手动分层，采用单击岩土段的方式建立两个岩土段之间的连通关系，采用单击点的方式建立单个岩土段的尖灭；自动分层，根据岩土段的某种属性关系自动建立两岩土段之间的连通关系及单个岩土段的尖灭，包括按层号、按岩土段的属性规则划分地层；所述的岩土段尖灭操作可自动或手动完成，尖灭位置位于勘探点或地层中间；所述步骤与现有的二维地质建模方式相比，操作更方便，划分地层更快捷，同时也可避免地层划分在空间上的交叉现象；
（8）控制地层的三维显示，修改显示设置，实时更新显示地层的各项参数；所述的地层各项参数主要包括：颜色、纹理、地层号、地质时代、地质成因、岩土类型以及岩土名称；所述步骤能实时显示地质模型的空间构造，查看更方便灵活。
（9）进行地层插值，利用离散点光滑插值算法实现地层的光滑过渡；所述步骤能从空间角度考虑地层的邻接关系，使地质模型更逼真。
（10）根据三维地质模型生成有关工程信息的表格及图纸；具体为：生成成果表格，建立多种成果表格模板，利用模型数据自动生成地质成果表格；生成地质图纸，利用模型数据自动生成地质工程有关的剖面图、勘探点钻状图及平面图。
实施例
地层划分实例，具体步骤为：
（1）导入工程数据，包括工程基本信息、勘探点数据、岩土段的主层、亚层及次亚层号、剖面线等，具体如表1所示：
（2）自动生成工程三维模型，包括勘探点三维模型、勘探点标识、剖面线等，如图2所标；
（3）建立三角剖分模型，采用Delaunay算法将每三个勘探点建立最优的三角形连接，如图3所示；
（4）划分地层，采用按地层号自动划分地层，如图4所示。
Claims (10)
1.一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
（1）添加或导入工程、勘探点及室内试验数据；
（2）控制勘探点的三维显示，通过修改显示属性实时显示相应勘探点或岩土段内容；
（3）进行三角剖分，采用Delaunay算法将每三个勘探点建立三角形连接；
（4）在多视图模式下进行切换显示；
（5）岩土段拆分与合并，实时更新岩土段的三维模型显示；
（6）划分地层，包括土体的主层、亚层及次亚层的划分；
（7）控制地层的三维显示，修改显示设置，实时更新显示地层的各项参数；
（8）根据三维地质模型生成有关工程信息的表格及图纸。
2.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，还包括下述步骤：在步骤（1）后，可根据工程地质场景将较大的工程区域细分为多个子区域。
3.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（2）所述的三维显示为带实时属性显示功能的三维显示。
4.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（4）所述的多视图模式包括全局视图、剖面视图、邻域视图及三棱柱视图。
5.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（5）所述的岩土段拆分与合并具体为：采用在单一勘探点上增加岩土段的方式进行岩土段的拆分操作，拆分后的岩土段保留相同的土特性；采用在单一勘探点上删除岩土段的方式进行岩土段的合并操作，合并后的岩土段保留主岩土段的土特性，放弃次岩土段的土特性。
6.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（6）所述的划分方式包括手动分层和自动分层，其中：手动分层，采用单击岩土段的方式建立两个岩土段之间的连通关系，采用单击点的方式建立单个岩土段的尖灭；自动分层，根据岩土段的某种属性关系自动建立两岩土段之间的连通关系及单个岩土段的尖灭，包括按层号、按岩土段的属性规则划分地层。
7.根据权利要求6所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，所述的岩土段尖灭操作可自动或手动完成，尖灭位置位于勘探点或地层中间。
8.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（7）所述的地层各项参数主要包括：颜色、纹理、地层号、地质时代、地质成因、岩土类型以及岩土名称。
9.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，还包括下述步骤：在步骤（7）后进行地层插值，利用离散点光滑插值算法实现地层的光滑过渡。
10.根据权利要求1所述的一种三维地质勘察分析和交互方法，其特征在于，步骤（8）所述的生成有关工程信息的表格及图纸具体为：生成成果表格，建立多种成果表格模板，利用模型数据自动生成地质成果表格；生成地质图纸，利用模型数据自动生成地质工程有关的剖面图、勘探点钻状图及平面图。
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