CN106709988A - 一种工程地质剖面图构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程地质剖面图构建方法，涉及地质勘测技术领域，其特征在于：包括如下步骤：确定构建剖面图使用的钻孔；钻孔数据的组织；地层剖面连线；剖面图辅助元素完善。本发明的优点：通过对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上的地质数据无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合。在工程中勘察成果的表达，与岩土工程相关的设计、分析、施工中的勘察成果的表达。对地下空间的设计、开采、修复中勘察成果的表达，提高城市地下空间规划效率。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘测技术领域，特别涉及通过对地下地层的情况进行直观展示，实现地质数据模型的构建，可应用于工程地质领域，对工程地质勘察成果的表达，与岩土工程相关的设计、分析、施工中的勘察成果的表达和能源矿产相关的设计、开采、修复中勘察成果的表达，提高城市地下空间规划效率、指导矿产资源和工程地质勘探的工程地质剖面图构建方法。
背景技术
地层模型（stratigraphic model，pattern）是对地层实体的组成、结构、时空存在状况的简化表达和综合解释。最常见的地层模型是用一定垂向地层间隔的代表性基本层序表示该间隔地层组成、结构、沉积环境的剖面模型。
地质建模是一个基于数据/ 信息分析，合成的学科，或者说是一个整合各种学科的学科。这样建立的地质模型汇总了各种信息和解释结果。所以是否了解各种输入数据/信息的优势和不足是合理整合这些数据的关键。我们的地层一般都会有多尺度上的非均质性和连续性，但是由于各种原因我们不可能直接测量到所有的这些细节。
借助于地质统计技术来生成比较真实的，代表我们对地层非均质性和连续性的认识的模型是一个比较有效的研究地层的手段。同一套数据可以生成很多相似的但是又不同的模型，这些模型就是随机的。
地质模型的构建可以帮助我们在地下空间合理的应用起到辅助作用。同时，也可以帮助我们在地下矿藏的开采提了大量的数据信息。
但是，由于地质信息位于地下与地上空间相比隐蔽性更强，地质信息不宜被观测，地下设施在建设完善后不宜改变和维护。传统的地质信息都是通过勘测后通过纸质或者电子版文件进行数据的分析，需要专业人士通过经验借助仪器设备出具分析报告，浪费了大量的资金、时间和人力资源，且在测算分析时会有误差出现的可能性且不能直观的观测到地质信息。
目前，地理信息系统技术在区域地质条件的可视化技术得到普遍的应用，如以地质数据库为基础的GIS软件能以人机交互的方式生成钻孔柱状图、地层综合柱状图、矿层对比图和任意方向的地质剖面图等。这些功能能够为地质工作人员提供空间辅助决策支持。
近年来，一些学者探讨了采用不同方法实现工程地质剖面图的绘制。如采用Excel或者其他编程手段，研究了地质剖面图的几种绘制方法，很好的处理了地质断层在剖面图件中的绘制处理和地层线间的协调问题，但对于地质剖面中复杂地质体（透镜体、尖灭等）的处理方法还没有涉及。有些学者用Basic编程语言探讨了水文地质剖面的生成方法并考虑了特殊的剖面情况，但对钻孔数据资料的收集、分析整理还需要大量的手工操作，而且纹理填充的算法也不够全面和优化，该方法在人工智能上还比较欠缺，灵活性和实用性不够。
有些学者采用编程语言结合钻孔数据库和CAD技术，研究了地质剖面图的自动生成方法，该方法基于CAD平台，可以实现二维剖面的输出，但直接输出的并非标准化的地质剖面图，仍需要进一步补充完善
所以，怎样快速的输出工程地质剖面图，提高工作效率，是目前急需解决的关键问题。
发明内容
本发明实施例提供一种工程地质剖面图构建方法，本发明可以通过在对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上与地质数据无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合；通过对地层的分布情况进行模拟，为提高城市地下空间规划的科学性、安全性提供可靠的依据。应用于工程地质领域，在工程中勘察成果的表达，与岩土工程相关的设计、分析、施工中的勘察成果的表达。对地下空间的设计、开采、修复中勘察成果的表达，提高城市地下空间规划效率。解决了目前地层模型展示方式单一的问题，提升了地层信息统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下空间信息的获取和构建方案上起到了重要的辅助作用，为带动城市地下空间资源的大规模开发，推进城市定向、有序的发展，对提高城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。
本发明实施例提供一种工程地质剖面图构建方法，其中包括如下步骤：
确定构建剖面图使用的钻孔：获得构建剖面图使用的钻孔，通过获取后钻孔包含的地层信息构建剖面图；
钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，
所述获得构建剖面图使用的钻孔方式包括：以任意剖面线构建和直接使用已有钻孔点位构建，其中，以任意剖面线构建为：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔；其中，以直接使用已有钻孔点位构建为：在空间范围上以已有工程地质钻孔点位为剖面构建点进行连接形成剖面线，将选中的已有工程地质钻孔，加入到顺序化的钻孔集合而获得构建剖面图使用的钻孔。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述以任意剖面线构建：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔；
所述以任意剖面线构建的具体步骤为：
确定取孔点位：以平均距离分割确定剖面线上的取孔点位；
确定每个取孔点位处采用的钻孔：在预先确定的缓冲范围内采用最近距离法寻找各个点位的最近工程地质钻孔，若找到最近孔，直接使用该孔作为剖面线上的钻孔；若未找到钻孔，扩大缓冲范围采用内插方法内插出该点位的地层信息，若内插失败，舍弃该点位；
形成钻孔集合：将选取出来的钻孔，加入到顺序化的钻孔集合。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
所述钻孔数据的组织的具体步骤为：
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数，若个数小于3个，则终止剖面构建；
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
所述地层剖面连线的具体步骤为：
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；
确定钻孔绘图位置：根据实际孔间距和成图横轴比例尺关系，确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据钻孔孔口标高确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标；
钻孔柱状图的绘制：将钻孔包含的地层信息按照顺序，将每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右延伸；
相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层；
所述相邻钻孔地层连线的具体步骤为：
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线；所述可通过根据地层成因和岩性进行连线或根据标准地层编号进行连线方式将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述根据钻孔地层成因和岩性进行连线的具体步骤为：
以地层成因和岩性做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线；即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同成因和岩性的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同成因和岩性的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间；
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述根据标准地层编号一致进行连线的具体步骤为：以地层编号做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线，即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同地层编号的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同地层编号的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上写岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述元素信息包括：图例、图案填充、比例尺、文字注记等信息。
一种工程地质剖面图构建方法，其中，所述钻孔的具体信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式。
由此可见：
本发明实施例中的工程地质剖面图构建方法法可以满足：
通过对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上的地质数据无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合；通过对地层的分布情况进行模拟，实现地下空间全要素数据模型的动态实时调度，提高城市地下空间规划的科学性、安全性提供可靠的依据。应用于工程地质领域，在工程中勘察成果的表达，与岩土工程相关的设计、分析、施工中的勘察成果的表达。对地下空间的设计、开采、修复中勘察成果的表达，提高城市地下空间规划效率。解决了目前地层模型展示方式单一的问题，提升了地层信息统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下空间信息的获取和构建方案上起到了重要的辅助作用。在城市建设的快速发展，带动了城市地下空间资源的大规模开发。推进了城市定向、有序的发展，并推进了城市空间的立体开发和地下商业交通的开发利用；充分开发利用地下空间资源的防护潜能，对提高城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的工程地质剖面图构建方法的流程示意图；
图2为本发明提供的工程地质剖面图构建方法中以任意剖面线构建步骤的流程示意图；
图3为本发明提供的工程地质剖面图构建方法中钻孔数据的组织步骤的流程示意图；
图4为本发明提供的工程地质剖面图构建方法中地层剖面连线步骤的流程示意图；
图5为本发明提供的工程地质剖面图构建方法中相邻钻孔地层连线步骤的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
图1为本实施例提供的工程地质剖面图构建方法的流程示意图，如图1所示，该方法如下步骤：
一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定构建剖面图使用的钻孔：获得构建剖面图使用的钻孔，通过获取的钻孔包含的地层信息构建剖面图；
钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息。
具体实施例中，所述获得构建剖面图使用的钻孔方式为：以任意剖面线构建和直接使用已有钻孔点位构建，其中，以任意剖面线构建为：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔。
如图2所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：
所述以任意剖面线构建：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔；
所述以任意剖面线构建的具体步骤为：
确定取孔点位：以平均距离分割确定剖面线上的取孔点位；
确定每个取孔点位处采用的钻孔：在预先确定的缓冲范围内采用最近距离法寻找各个点位的最近工程地质钻孔，若找到最近孔，直接使用该孔作为剖面线上的钻孔；若未找到钻孔，扩大缓冲范围采用内插方法内插出该点位的地层信息，若内插失败，舍弃该点位；
形成钻孔集合：将选取出来的钻孔，加入到顺序化的钻孔集合。
如图3所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：
所述钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
所述钻孔数据的组织的具体步骤为：
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数，若个数小于3个，则终止剖面构建；
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元。
如图4所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：
所述地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
所述地层剖面连线的具体步骤为：
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；
确定钻孔绘图位置：根据实际孔间距和成图横轴比例尺关系，确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据钻孔孔口标高确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标；
钻孔柱状图的绘制：将钻孔包含的地层信息按照顺序，将每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右延伸；
相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层。
如图5所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：所述相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层；
所述相邻钻孔地层连线的具体步骤为：
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
具体实施例中，所述连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线；所述可通过根据钻孔地层成因和岩性进行连线方式将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
具体实施例中，所述根据钻孔地层成因和岩性进行连线的具体步骤为：
以地层成因和岩性做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线；即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同成因和岩性的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同成因和岩性的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间。
具体实施例中，所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上写岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因。
具体实施例中，所述元素信息包括：图例、图案填充、比例尺、文字注记等信息。
具体实施例中，所述钻孔的具体信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式。
下面以一个具体实施案例来详细阐述应用本工程地质剖面图构建方法。采用本工程地质剖面图构建方法可以实时生成任意线状区域的工程地质剖面。
在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线，就是通过多组任意坐标点形成剖面线，形成剖面的构建范围；其中，既可以直接给定多组坐标值，也可以使用输入设备在地图上通过点击获取多组坐标值。这样可能形成一条直线剖面线或者一条折线剖面线。在本案中通过鼠标在地图上随机点击输入6个点，将这6个点顺次连接成为一条折线。
确定取孔点位：由于剖面线的绘制是任意的，原始钻孔是不均匀分布的，需要确定在剖面线上何处进行钻孔选取，本案例中通过平均距离法确定取孔的点位，将剖面线均匀分成6段，一共有7个取孔点位。
确定每个取孔点位处的钻孔：在每个取孔点位处在预先确定的缓冲范围内采用最近距离法寻找各个点位的最近工程地质钻孔，若找到最近孔，直接使用该孔作为剖面线上的钻孔；若未找到钻孔，扩大缓冲范围采用内插方法内插出该点位的地层信息，若内插失败，舍弃该点位；本案例中预先确定的的缓冲范围为300米，每个取孔点位都可找到一个最近孔。
形成钻孔集合：将选取出来的钻孔，加入到顺序化的钻孔集合。
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数是否小于3个，本案例中钻孔集合中的钻孔个数为7个，满足钻孔个数要求。
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息，钻孔的基本信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元，本案例中共形成6对剖面构建单元。
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；本案例中钻孔最深孔深为50米，按照A3纸张纵向大小29.7厘米，确定纵轴比例尺为400，剖面线的实际长度为2000米，按照A3纸张横向大小42厘米，确定横轴比例尺为5500。
确定钻孔绘图位置：按照顺序循环每个钻孔，根据当前钻孔与下一个钻孔之间的实际孔间距和横轴比例尺5500，,确定每个钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据每个钻孔的孔口标高和纵轴比例尺400，确定每个钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标。
钻孔柱状图的绘制：在本案例中，将钻孔包含的地层信息按照从上到下的顺序，每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右各延伸1厘米；
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
根据钻孔地层成因和岩性进行连线：以地层成因和岩性做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线；即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同成因和岩性的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同成因和岩性的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔孔间距的三分之一处；
本案例中，所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上写岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因。
实施例2：
本实施例2与实施例1的技术点存在相同部分，故相同部分在此不再赘述，请您谅解！
图1为本实施例提供的工程地质剖面图构建方法的流程示意图，如图1所示，该方法如下步骤：
一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定构建剖面图使用的钻孔：获得构建剖面图使用的钻孔，通过获取后钻孔包含的地层信息构建剖面图；
钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息。
具体实施例中，所述获得构建剖面图使用的钻孔方式为：以直接使用已有钻孔点位构建为：在空间范围上以已有工程地质钻孔点位为剖面构建点进行连接形成剖面线，将选中的已有工程地质钻孔，加入到顺序化的钻孔集合而获得构建剖面图使用的钻孔。
如图3所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：
所述钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
所述钻孔数据的组织的具体步骤为：
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数，若个数小于3个，则终止剖面构建；
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元。
如图4所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：
所述地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
所述地层剖面连线的具体步骤为：
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；
确定钻孔绘图位置：根据实际孔间距和成图横轴比例尺关系，确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据钻孔孔口标高确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标；
钻孔柱状图的绘制：将钻孔包含的地层信息按照顺序，将每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右延伸；
相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层。
如图5所示，一种工程地质剖面图构建方法，其中：所述相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层；
所述相邻钻孔地层连线的具体步骤为：
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
具体实施例中，所述连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线；所述可通过根据钻孔标准地层编号进行连线方式将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
具体实施例中，所述根据标准地层编号一致进行连线的具体步骤为：以地层编号做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线，即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同地层编号的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同地层编号的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间。
具体实施例中，所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上写岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因。
具体实施例中，所述元素信息包括：图例、图案填充、比例尺、文字注记等信息。
具体实施例中，所述钻孔的具体信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式。
下面以一个具体实施案例来详细阐述应用本工程地质剖面图构建方法。采用本工程地质剖面图构建方法可以实时生成以已有工程地质钻孔点位为剖面构建点进行连接形成剖面线的工程地质剖面。
以已有工程地质钻孔点位为剖面构建点进行连接形成剖面线：就是通过输入设备在地图上通过点击获取点击处的已有工程地质钻孔，这样选中的工程地质钻孔可以形成一条直线剖面线或者一条折线剖面线。在本案中通过鼠标在地图上共点击获取了7个工程地质钻孔，这7个孔点位顺次连接成为一条折线。
形成钻孔集合：将选取出来的钻孔，加入到顺序化的钻孔集合。
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数是否小于3个，本案例中钻孔集合中的钻孔个数为7个，满足钻孔个数要求。
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息，钻孔的基本信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元，本案例中共形成6对剖面构建单元。
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；本案例中钻孔最深孔深为50米，按照A3纸张纵向大小29.7厘米，确定纵轴比例尺为400，剖面线的实际长度为2000米，按照A3纸张横向大小42厘米，确定横轴比例尺为5500。
确定钻孔绘图位置：按照顺序循环每个钻孔，根据当前钻孔与下一个钻孔之间的实际孔间距和横轴比例尺5500，,确定每个钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据每个钻孔的孔口标高和纵轴比例尺400，确定每个钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标。
钻孔柱状图的绘制：在本案例中，将钻孔包含的地层信息按照从上到下的顺序，每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右各延伸1厘米；
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
本案例中，根据钻孔标准地层编号进行连线：以地层编号做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线，即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同地层编号的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记。若两个相邻钻孔未找到相同地层编号的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔孔间距的三分之一处。
本案例中，所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上写岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因。
由此可见：
本发明实施例中的工程地质剖面图构建方法法可以满足：
通过对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上的地质数据无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合；通过对地层的分布情况进行模拟，实现地下空间全要素数据模型的动态实时调度，提高城市地下空间规划的科学性、安全性提供可靠的依据。应用于工程地质领域，在工程中勘察成果的表达，与岩土工程相关的设计、分析、施工中的勘察成果的表达。对地下空间的设计、开采、修复中勘察成果的表达，提高城市地下空间规划效率。解决了目前地层模型展示方式单一的问题，提升了地层信息统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下空间信息的获取和构建方案上起到了重要的辅助作用。在城市建设的快速发展，带动了城市地下空间资源的大规模开发。推进了城市定向、有序的发展，并推进了城市空间的立体开发和地下商业交通的开发利用；充分开发利用地下空间资源的防护潜能，对提高城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。
虽然通过实施例描绘了本发明实施例，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
Claims (10)
1.一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定构建剖面图使用的钻孔：获得构建剖面图使用的钻孔，通过获取后钻孔包含的地层信息构建剖面图；
钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息。
2.根据权利要求1所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述获得构建剖面图使用的钻孔方式包括：以任意剖面线构建和直接使用已有钻孔点位构建，其中，以任意剖面线构建为：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔；其中，以直接使用已有钻孔点位构建为：在空间范围上以已有工程地质钻孔点位为剖面构建点进行连接形成剖面线，将选中的已有工程地质钻孔，加入到顺序化的钻孔集合而获得构建剖面图使用的钻孔。
3.根据权利要求1、2所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述以任意剖面线构建：在空间范围上以任意点位为剖面构建点进行连接形成剖面线而获得构建剖面图使用的钻孔；
所述以任意剖面线构建的具体步骤为：
确定取孔点位：以平均距离分割确定剖面线上的取孔点位；
确定每个取孔点位处采用的钻孔：在预先确定的缓冲范围内采用最近距离法寻找各个点位的最近工程地质钻孔，若找到最近孔，直接使用该孔作为剖面线上的钻孔；若未找到钻孔，扩大缓冲范围采用内插方法内插出该点位的地层信息，若内插失败，舍弃该点位；
形成钻孔集合：将选取出来的钻孔，加入到顺序化的钻孔集合。
4.根据权利要求1所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述钻孔数据的组织：获取钻孔集合中的每个钻孔的必要剖面构建信息，将构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元；
所述钻孔数据的组织的具体步骤为：
判断钻孔个数是否满足构建要求：判断顺序化后的钻孔集合中钻孔的个数，若个数小于3个，则终止剖面构建；
获取钻孔必要剖面构建信息：根据顺序化好的钻孔集合，获取钻孔的具体信息；
形成剖面构建基本单元：将两两相邻的钻孔分对，将钻孔的必要剖面构建信息进行结构化组织，形成剖面构建的基本单元。
5.根据权利要求1所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述地层剖面连线：将相邻钻孔之间同一地层的顶板用实线进行连接以表示地层；
所述地层剖面连线的具体步骤为：
确定绘图比例尺：按照钻孔集合中的最深孔深度确定剖面图的纵轴比例尺，根据剖面线的实际长度确定剖面图的横轴比例尺；
确定钻孔绘图位置：根据实际孔间距和成图横轴比例尺关系，确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的横坐标，根据钻孔孔口标高确定钻孔在剖面图上的起始绘制处的纵坐标；
钻孔柱状图的绘制：将钻孔包含的地层信息按照顺序，将每个地层的顶板标高采用水平线进行标识，在水平线的上部写顶板标高信息，标识宽度从钻孔位置处按照成图美观要求进行左右延伸；
相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层。
6.根据权利要求5所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：所述相邻钻孔地层连线：将相邻钻孔的同一地层顶板用实线进行连接表示地层；
所述相邻钻孔地层连线的具体步骤为：
连接相邻钻孔的相同地层时代的地层：将两两相邻钻孔间具有相同地层时代的顶板水平线进行连接，采用粗线加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；若两个相邻钻孔未找到相同地层时代的地层，采用钻孔处尖灭的方式将第一个钻孔该地层时代的连线尖灭到第二个钻孔的上一标记地层处；
连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
7.根据权利要求6所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：所述连接同一地层时代内的相同地层：将同一个地层时代内的相同地层进行连线；所述确定为相同地层可通过地层成因和岩性一致或根据标准地层编号一致来确定，将同一个地层时代内的相同地层进行连线。
8.根据权利要求7所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述根据钻孔地层成因和岩性一致进行连线的具体步骤为：以地层成因和岩性做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线；即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同成因和岩性的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；
若两个相邻钻孔未找到相同成因和岩性的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间。
9.根据权利要求7所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：
所述根据标准地层编号一致进行连线的具体步骤为：以地层编号做为判断同一地层时代内地层一致的依据，进行地层连线，即在同一个地层时代内，将两两相邻钻孔间相同地层编号的顶板水平线进行连接，不加粗，将已经连接完的地层信息进行标记；
若两个相邻钻孔未找到相同地层编号的地层，采用钻孔间尖灭的方式将第一个钻孔该成因和岩性的连线尖灭到与第二个钻孔之间。
10.根据权利要求1-9所述的一种工程地质剖面图构建方法，其特征在于：所述剖面图辅助元素完善：在完成剖面图中地层连线的主体结构上，添加完善元素信息包括按照设定好的图案填充相同岩性的地层；在相同岩性的地层填充图案上标注岩性和地层编号信息；将用到的图案填充做成图例绘制到剖面图的右下角；在剖面图的顶部编写每个孔的坐标、孔口标高、孔间距信息；在剖面图的左右两边绘制剖面图的纵轴比例尺；在起始钻孔柱状图地层标识线的左侧标写每个地层的时代成因；所述元素信息包括：图例、图案填充、比例尺、文字注记等信息；所述钻孔的具体信息包括孔口标高信息、地层信息、坐标信息、地名标记信息、偏移剖面线的距离、获得方式。
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