CN109753707B - 一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于固体矿产勘查与三维地质建模技术领域，具体涉及一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法。本发明的方法包括以下步骤：基础数据准备及处理，对剖面进行平移、旋转等操作将二维剖面图立于其三维空间实际位置；利用竖立的地质剖面，提取剖面上不同地质体界线；利用提取的地质体界线，依据“化整为零，分块建模，合并整体”的思想建立整体的三维地质模型。本方法解决了复杂地质背景研究区三维地质难度较大的问题，提高了建模的精度，优化了建模效果，为矿产勘查的数字化、定量化提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明属于固体矿产勘查与三维地质建模技术领域，具体涉及一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法。
背景技术
近年来，随着科学技术的不断发展，矿产勘查技术也表现出一些新的特点，其中对于数字化、定量化的要求也在不断提高。三维建模方法作为实现矿产勘查数字化、定量化的手段已经得到广大地质工作者的认可。目前在全球范围内澳大利亚、美国、英国、俄罗斯都制定了各自的三维地质研究计划，我国也在开展相应的矿产三维定量预测评价方法研究。相比传统的二维地质图，三维地质模型具有可以同时储存并分析处理各类地质数据的优势，在很大程度上促进了矿产勘查技术的发展。目前三维建模的方法和软件系统很多，常用的包括基于钻孔数据的三维建模，基于剖面数据的三维建模，还有尝试在资料不完备地区开展基于图切剖面数据的三维建模。不同的方法有不同的技术流程，但是所有方法的原理大同小异都需要在三维空间确定不同地质体的地质界线。因此如何利用不同地质体的界线建立三维模型是所有三维建模技术的核心。
发明内容
本发明需要解决的技术问题为：提出一种利用勘探线剖面提取地质界线并开展三维建模的技术方法，为矿产勘查的数字化、定量化提供支撑，解决了复杂地质背景研究区三维地质建模困难的技术难题。
本发明的技术方案如下所述：
一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法，包括以下步骤：
步骤S1：基础数据准备及处理；
需要利用平移、旋转等操作对剖面进行三维空间旋转竖立剖面；如果是采用二维地质图对研究程度低的地区开展三维建模，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，然后再进行以上操作；
步骤S2：提取剖面上地质体界线；
利用步骤1竖立的地质剖面，提取不同地质体，这里要求在进行本步操作时提取的地质界线边界向勘探线两边延伸一定距离，要大于勘探线实际长度，目的是为了避免下一步利用地质界面切相关地层时无法识别DEM与实体的切穿关系；
步骤S3：利用地质体界线建立三维地质模型；
建立建模范围整体的实体模型，依据勘探线布置将整体划分为若干小块，依据提取的地质界面切割小块，获取各个勘探线附近各地质体块体,最后将所有小块体中切下的相同地层合并，完成全区的地质建模。
步骤S1包括以下步骤：
步骤S11：利用剖面图进行三维建模，首先要确保拿到的剖面图是矢量图，如果为图片格式需要矢量化处理，然后对剖面进行平移、旋转等操作将二维剖面图立于其三维空间实际位置；
步骤S12：对于研究程度低的地区开展三维建模采用二维地质图，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，之后操作同步骤S11。
所述步骤S2包括以下步骤：
步骤S21：利用剖面数据开展三维建模时，在三维建模软件如Surpac中打开立好的剖面文件，选择定义剖面功能，依据地质剖面上描绘的不同地质体界线重新描绘线文件，不同地质体顶底面界线分别存储，经过本操作就可以把剖面上不同地质体用线分割开；
步骤S22：依次对各个剖面进行以上操作，这样就获取一系列沿勘探线分布的地质体界线；
步骤S23:利用提取的地质体界线，选择“实体建模”—“建立三角网”—“在两个段之间”依次连接不同地质界线，就建立了不同地质体的顶底面面文件。
步骤S3包括以下操作：
步骤S31：根据建模范围，建立研究区范围的整体模型，根据勘探线的条数，以每一条勘探线为中心把建模范围划分成不同的小块体；
步骤S32：分析两相邻块体中相同地层的形态变化，利用步骤S21提取的地层界线，建立该地层的上顶面和下底板；用上顶面和下底面去切小块体，获取该小块体中的对应的地层；
步骤S33：将所有小块体中切下的相同地层合并，即为全区该地层模型。
本发明的有益效果为：
(1)提出一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法，本方法解决了复杂地质背景研究区三维地质难度较大的问题。
(2)突破以往采用“圈闭法”开展三维地质建模的方法，提高了建模的精度和优化了建模效果。
附图说明
图1为一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法流程图；
图2为建模范围模型示意图；
图3为依据勘探线分布划分研究区小块示意图；
图4为依据勘探线提取地质体界线示意图；
图5利用地质体界面切割小块体示意图；
图6为合并成整体地质模型示意图；
具体实施方式
一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法，包括以下步骤：
步骤S1：基础数据准备及处理；
需要利用平移、旋转等操作对剖面进行三维空间旋转竖立剖面；如果是采用二维地质图对研究程度低的地区开展三维建模，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，然后再进行以上操作；
步骤S2：提取剖面上地质体界线；
利用步骤1竖立的地质剖面，提取不同地质体，这里要求在进行本步操作时提取的地质界线边界向勘探线两边延伸一定距离，要大于勘探线实际长度，目的是为了避免下一步利用地质界面切相关地层时无法识别DEM与实体的切穿关系；
步骤S3：利用地质体界线建立三维地质模型；
建立建模范围整体的实体模型，依据勘探线布置将整体划分为若干小块，依据提取的地质界面切割小块，获取各个勘探线附近各地质体块体,最后将所有小块体中切下的相同地层合并，完成全区的地质建模。
步骤S1包括以下步骤：
步骤S11：利用剖面图进行三维建模，首先要确保拿到的剖面图是矢量图，如果为图片格式需要矢量化处理，然后对剖面进行平移、旋转等操作将二维剖面图立于其三维空间实际位置；
步骤S12：对于研究程度低的地区开展三维建模采用二维地质图，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，之后操作同步骤S11。
所述步骤S2包括以下步骤：
步骤S21：利用剖面数据开展三维建模时，在三维建模软件如Surpac中打开立好的剖面文件，选择定义剖面功能，依据地质剖面上描绘的不同地质体界线重新描绘线文件，不同地质体顶底面界线分别存储，经过本操作就可以把剖面上不同地质体用线分割开；
步骤S22：依次对各个剖面进行以上操作，这样就获取一系列沿勘探线分布的地质体界线；
步骤S23:利用提取的地质体界线，选择“实体建模”—“建立三角网”—“在两个段之间”依次连接不同地质界线，就建立了不同地质体的顶底面面文件。
步骤S3包括以下操作：
步骤S31：根据建模范围，建立研究区范围的整体模型，根据勘探线的条数，以每一条勘探线为中心把建模范围划分成不同的小块体；
步骤S32：分析两相邻块体中相同地层的形态变化，利用步骤S21提取的地层界线，建立该地层的上顶面和下底板；用上顶面和下底面去切小块体，获取该小块体中的对应的地层；
步骤S33：将所有小块体中切下的相同地层合并，即为全区该地层模型。
实施例
提出一种利用勘探线剖面提取地质界线并开展三维建模的技术方法，具体技术流程如图1所示，主要包括以下步骤：步骤S1：基础数据准备及处理；步骤S2：提取剖面上地质体界线；步骤S3：利用地质体界线建立三维地质模型。
步骤1包括以下操作：
通常研究区的勘探程度不同积累的原始数据也不同，依据不同的数据基础开展三维建模的方法也不同，这里说明的方法是基于勘探线剖面数据开展三维地质建模。
步骤S11：利用剖面图进行三维建模，首先要确保拿到的剖面图是矢量图，如果为图片格式需要矢量化处理，然后对剖面进行平移、旋转等操作将二维剖面图立于其三维空间实际位置，如图4。
步骤S12：通常对于研究程度低的地区开展三维建模采用二维地质图，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，之后操作同步骤S11。
步骤2包括以下操作：完成基础数据的处理，接下来需要进行地质体界线的提取。
步骤S21：利用剖面数据开展三维建模时，在三维建模软件如Surpac中打开立好的剖面文件，选择定义剖面功能，依据地质剖面上描绘的不同地质体界线重新描绘线文件，不同地质体顶底面界线分别存储，经过本操作就可以把剖面上不同地质体用线分割开。依次对各个剖面进行以上操作，这样就获取一系列沿勘探线分布的地质体界线，如图4。最后，利用提取的地质体界线，选择“实体建模”—“建立三角网”—“在两个段之间”依次连接不同地质界线，就建立了不同地质体的顶底面面文件(利用二维地质图进行三维建模的数据，在图切剖面之后的操作与以上步骤相同)。
步骤3包括以下操作：在获取了不同地质体的顶底面之后，就可以利用其建立研究区的三维地质模型。
步骤S31：根据建模范围，建立研究区范围的整体模型如图2，根据勘探线的条数，以每一条勘探线为中心把建模范围划分成不同的小块体如图3(这样做的目的是为了实现复杂地质背景下的三维建模，其思路是“化整为零，分块建模，合并整体”)。
步骤S32：分析两相邻块体中相同地层的形态变化，利用步骤S21提取的地层界线，建立该地层的上顶面和下底板。用上顶面和下底面去切小块体，获取该小块体中的对应的地层如图5，本步骤涉及的操作软件操作有“实体建模”—“实体工具”—“剪切并保留高于DTM的实体”或“剪切并保留低于DTM的实体”。
步骤S33：将所有小块体中切下的相同地层合并，即为全区该地层模型如图6所示。
Claims (2)
1.一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：基础数据准备及处理；
需要利用平移、旋转操作对剖面进行三维空间旋转竖立剖面；如果是采用二维地质图对研究程度低的地区开展三维建模，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，然后再进行以上操作；
步骤S2：提取剖面上地质体界线；
利用步骤1竖立的地质剖面，提取不同地质体，这里要求在进行本步操作时提取的地质界线边界向勘探线两边延伸一定距离，要大于勘探线实际长度，目的是为了避免下一步利用地质界面切相关地层时无法识别DEM与实体的切穿关系；
步骤S21：利用剖面数据开展三维建模时，在三维建模软件Surpac中打开立好的剖面文件，选择定义剖面功能，依据地质剖面上描绘的不同地质体界线重新描绘线文件，不同地质体顶底面界线分别存储，经过本操作就可以把剖面上不同地质体用线分割开；
步骤S22：依次对各个剖面进行以上操作，这样就获取一系列沿勘探线分布的地质体界线；
步骤S23:利用提取的地质体界线，选择“实体建模”—“建立三角网”—“在两个段之间”依次连接不同地质界线，就建立了不同地质体的顶底面面文件；
步骤S3：利用地质体界线建立三维地质模型；
建立建模范围整体的实体模型，依据勘探线布置将整体划分为若干小块，依据提取的地质界面切割小块，获取各个勘探线附近各地质体块体,最后将所有小块体中切下的相同地层合并，完成全区的地质建模；
步骤S3具体包括以下操作：
步骤S31：根据建模范围，建立研究区范围的整体模型，根据勘探线的条数，以每一条勘探线为中心把建模范围划分成不同的小块体；
步骤S32：分析两相邻块体中相同地层的形态变化，利用步骤S21提取的地层界线，建立该地层的上顶面和下底板；用上顶面和下底面去切小块体，获取该小块体中的对应的地层；
步骤S33：将所有小块体中切下的相同地层合并，即为全区该地层模型。
2.根据权利要求1所述的一种利用勘探线剖面提取地层界线开展三维建模的方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤：
步骤S11：利用剖面图进行三维建模，首先要确保拿到的剖面图是矢量图，如果为图片格式需要矢量化处理，然后对剖面进行平移、旋转操作将二维剖面图立于其三维空间实际位置；
步骤S12：对于研究程度低的地区开展三维建模采用二维地质图，需要利用专业软件MORPAS对地质图进行图切剖面操作，建立一系列剖面图，之后操作同步骤S11。
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