CN106548513B - 网格模型数据的生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网格模型数据的生成方法,属于物探技术领域,解决了现有的算法存在效率较低的技术问题。该方法包括:判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录;如果是,则判断所述目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的三角形中;如果是,则记录所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并将所述目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。

Description

网格模型数据的生成方法
技术领域
本发明涉及物探技术领域,具体的说,涉及一种网格模型数据的生成方法。
背景技术
在物探领域中,正演模拟过程中需要创建地震模型,并对其进行网格模型数据的计算。
目前,网格模型数据计算步骤是:①在一个假设的封闭四边形内,用几何折线绘制地质体。②利用三角剖分算法,找出地质体几何上的封闭多边形,并给这些地质体的多边形赋上属性值。③把假设的封闭四边形,划分成在水平方向(x方向)步长为dx,垂直方向(z方向)步长为dz的小四边形网格,并需要判断每个网格点所在的位置(x方向和z方向上的坐标值)落在哪一个地质体中,然后将这个网格点所在的地质体的属性值赋予该网格点。以此类推,计算出所有的网格点属性值,也就完成了模型数据的网格化,得到了网格模型数据。
传统的的模型数据网格化算法在第③步的计算过程中,首先沿着框架模型的x方向,再针对模型的z方向进行网格点所属地质体范围的循环判断。根据这种算法可以得出,它的算法平均复杂度为O(nx×nz×(R1+…+Rk)),其中nx为水平方向的网格点数,nz为垂直方向的网格点数,[R1,…,Rk]为第1个至第k个地质体中的三角形的数目。对于每个网格点,都需要对每个地质体的每个三角形进行循环判断,因此现有的算法存在效率较低的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种网格模型数据的生成方法,以解决现有的算法存在效率较低的技术问题。
本发明提供一种网格模型数据的生成方法,所述网格模型为划分成多个网格的封闭四边形,其中包括多个利用三角剖分算法绘制的地质体;
所述方法包括:
步骤1,获取目标网格点的坐标;
步骤2,判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录;如果否,则进行步骤4;
如果是,则判断所述目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的三角形中;如果是,则进行步骤5;
如果否,则判断所述目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的其他三角形中;如果是,则进行步骤5;
如果否,则进行步骤3;
步骤3,在其他地质体中搜索所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤5;
步骤4,在所有地质体中搜索所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤5;
步骤5,记录所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并将所述目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。
进一步的是,所述地质体的属性值包括纵波速度、横波速度、密度中的一个或多个。
优选的是,所述网格模型在水平方向上的网格点的数量在15个以上。
优选的是,所述网格模型在深度方向上的网格点的数量在15个以上。
优选的是,所述网格模型中地质体的数量在10个以上。
本发明带来了以下有益效果:本发明提供的网格模型数据的生成方法中,在获取一个目标网格点的坐标后,首先判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录。如果有,则优先判断目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的三角形中,并将目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。
因为目标网格点是在网格模型中顺次获取的,所以当前获取的目标网格点与前一次获取的目标网格点,在多数情况下是位于同一个地质体的。如果当前获取的目标网格点与前一次获取的目标网格点位于同一个地质体,就可以快速的将该地质体的属性值赋予当前获取的目标网格点,而不需要对每个地质体的每个三角形进行循环判断,从而能够使算法的复杂度降低,显著提高了网格模型数据的生成效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍:
图1是本发明实施例中网格模型的示意图;
图2是本发明实施例提供的网格模型数据的生成方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供一种网格模型数据的生成方法,如图1所示,该网格模型为划分成多个网格的封闭四边形。
其中,在水平方向(x方向)上的网格点的数量为Nx,在深度方向(z方向)上的网格点的数量为Nz。作为一个优选方案,Nx和Nz的值均在15以上,并且网格模型中网格点的数量越多,本发明实施例提供的网格模型数据的生成方法越能体现其效率高的优点。
该网格模型中包括多个利用三角剖分算法绘制的呈多边形的地质体,地质体的数量优选在10个以上。同样的,地质体的数量越多,也越能够体现本发明实施例的效率高的优点。
如图2所示,该网格模型数据的生成方法包括:
S1:获取目标网格点的坐标。
在网格模型中,按照从左到右、从上到下的顺序,获取网格点的坐标值。此外,还可以先判断所获取的坐标值是否在该网格模型中,如果不在则结束进程;如果在则进行步骤S2。
S2:判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录。
如果没有,则进行步骤S4;如果有,则判断目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的三角形中,通常可以先判断前一个网格点的坐标所在的地质体(可称为最近地质体)中的三角形。
如果是,则进行步骤S5;如果否,则判断目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的其他三角形中,即则判断目标网格点的坐标是否位于最近地质体中的其他三角形中。
如果是,则进行步骤S5;如果否,则进行步骤S3。
S3:在其他地质体中搜索目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤S5。
具体的,当目标网格点的坐标不在最近地质体中时,则在最近地质体以外的其他地质体中搜索目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形。如果除最近地质体以外,还有其他地质体已被记录,则优先搜索已被记录的地质体,再搜索还未被记录的地质体,因为目标网格点的坐标位于已被记录的地质体的可能性相对更大一些。
如果搜索到了目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,则进行步骤S5,否则仍然循环搜索每个地质体,直至搜索完所有的地质体。当然,搜索完所有的地质体时,必定能搜索到目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形。
S4:在所有地质体中搜索目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤S5。
如果还没有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录,则在所有地质体中搜索目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形。
如果搜索到了目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,则进行步骤S5,否则仍然循环搜索每个地质体,直至搜索完所有的地质体。当然,搜索完所有的地质体时,必定能搜索到目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形。
S5:记录目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并将目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。
本实施例中,地质体的属性值可以包括纵波速度、横波速度、密度中的一个或多个。目标网格点赋值完成后,继续返回步骤S1,依次对后面的每个网格点进行赋值,即可生成网格模型数据。
以下为本发明实施例提供的网格模型数据的生成方法的C++语言伪代码。当然,在其他实施方式中,也可以通过各种其他语言来定义伪代码。
其中,nx表示模型数据网格化时x方向上的网格点的数目,nz表示模型数据网格化时z方向上的网格点的数目;m表示当前循环搜索时的z方向的网格点的位置;n表示当前循环搜索时的x方向的网格点的位置;isPrev表示是否有上一个网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记住的标志位,isPrev=1表示有坐标值被记住,isPrev=0表示没有坐标值被记住;i表示当前循环搜索时的地质体位置;j表示当前循环搜索时的三角形位置;prevTriPos表示当前地质体中的三角形位置;nPrevTriangles表示当前地质体中的三角形总数目;prevRegionPos表示当前地质体的位置;nRegion表示所有地质体的总数目。
以下以图1所示的网格模型为例,对本发明实施例提供的网格模型数据的生成方法进行具体描述。
首先进行步骤S1,依据从左到右,从上到下的顺序,取出一个目标网格点的坐标值(xn,zm),即n(当前循环搜索时的网格点在x方向的位置)从0循环至nx(模型数据网格化时x方向的网格点的数目),m(当前循环搜索时的网格点在z方向的位置)从0循环至nz(模型数据网格化时z方向的网格点的数目)。
步骤S2,针对当前获取到的目标网格点的坐标值,依据标志位isPrev判断是否有前一个网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录。如果是第一个目标网格点,则其坐标值为(0,0),所以标志位isPrev的值为0,则跳转到步骤S4。
如果不是第一个目标网格点,则标志位isPrev的值为1,继续判断坐标值(xn,zm)是否在最近地质体的三角形中,即是否与前一个网格点的坐标位于同一个地质体的同一个三角形中。若是则跳转至步骤S5,否则在最近地质体中的其他三角形中搜索,即坐标值(xn,zm)位于最近地质体中的其他三角形中搜索。
如果搜索到目标网格点的坐标位于最近地质体中的某个三角形中,则跳转至步骤S5,否则跳转至步骤S3。
步骤S3,按照从左到右、从上到下的顺序,在除最近地质体以外的其他地质体中搜索。如果搜索到了坐标值(xn,zm)所在的地质体及地质体中的三角形,则进行步骤S5,否则仍然循环搜索每个地质体,直至搜索完所有的地质体。
步骤S4,按照从左到右、从上到下的顺序,在所有的地质体中搜索坐标值(xn,zm)所在的地质体的三角形。如果搜索到了坐标值(xn,zm)所在的地质体及地质体中的三角形,则进行步骤S5,否则仍然循环搜索每个地质体,直至搜索完所有的地质体。
步骤S5,记录坐标值(xn,zm)所在的地质体及地质体中的三角形,并将坐标值(xn,zm)的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。然后返回步骤S1,依次对每个网格点进行赋值,即可生成网格模型数据。
本发明实施例提供的网格模型数据的生成方法中,在获取一个目标网格点的坐标后,首先判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录。如果有,则优先判断目标网格点的坐标是否位于已被记录的地质体中的三角形中,并将目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。
本实施例中,当目标网格点在地质体的边界线处时(目标网格点与前一个网格点位于不同的地质体中),最坏算法复杂度是O(nx1×nz1×(R1+…+Rm)),其中nx1为地质体的边界线处的x方向上的网格点数,nz1为地质体的边界线处的z方向上的网格点数,[R1,…,Rk]为第1个至第k个地质体中的三角形数目。而当目标网格点在非地质体的边界线处时(目标网格点与前一个网格点位于同一个地质体中),其平均算法复杂度是O(nx2×nz2),其中nx2为非地质体的边界线处的x方向上的网格点数,nz2为非地质体的边界线处的z方向上的网格点数。
因为目标网格点是在网格模型中顺次获取的,所以当前获取的目标网格点与前一次获取的目标网格点,在多数情况下是位于同一个地质体的,即所有地质体的边界线处在x方向和z方向上的网格点数占总点数的极少部分。如果当前获取的目标网格点与前一次获取的目标网格点位于同一个地质体,就可以快速的将该地质体的属性值赋予当前获取的目标网格点,而不需要对每个地质体的每个三角形进行循环判断,从而能够使算法的复杂度降低,显著提高了网格模型数据的生成效率。
虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种网格模型数据的生成方法,其特征在于,所述网格模型为划分成多个网格的封闭四边形,其中包括多个利用三角剖分算法绘制的地质体;
所述方法包括:
步骤1,获取目标网格点的坐标;
步骤2,判断是否已有其他网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形被记录;如果否,则进行步骤4;
如果是,则判断所述目标网格点的坐标是否与前一个网格点的坐标位于同一个地质体的同一个三角形中;如果是,则进行步骤5;
如果否,则判断所述目标网格点的坐标是否位于前一个网格点的坐标所记录的地质体中的其他三角形中;如果是,则进行步骤5;
如果否,则进行步骤3;
步骤3,在其他地质体中搜索所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤5;
步骤4,在所有地质体中搜索所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并进行步骤5;
步骤5,记录所述目标网格点的坐标所在的地质体及地质体中的三角形,并将所述目标网格点的网格属性值赋值为其所在的地质体的属性值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述地质体的属性值包括纵波速度、横波速度、密度中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网格模型在水平方向上的网格点的数量在15个以上。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网格模型在深度方向上的网格点的数量在15个以上。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网格模型中地质体的数量在10个以上。
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