CN113641775A - 一种基于gis平台的三维、实时地球物理剖面解释方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质勘探技术的地球物理综合解释技术领域，涉及一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，其中，包括如下步骤：步骤一：选定合适的平面坐标系，将工区地形数据、具有尽量多地质标识和大比例的地质图、区域重磁数据和钻孔数据等多种地质、地球物理资料加载到同一个GIS平台，从而建立可供后期地球物理资料解释使用的综合性参考资料系统，地形数据格式为栅格文件，地质图数据可以为矢量文件如shp格式或栅格文件如jpg格式。其有益效果是，该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，通过本方法加载、生成的各类地质、地球物理资料还可以方便多种形式的专业级出图，是多功能的地质到地球物理综合研究、成图方法组合。
Description
技术领域
本发明属于地质勘探技术的地球物理综合解释技术领域，具体涉及一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法。
背景技术
现阶段以电法剖面为代表的地球物理剖面通常以二维反演剖面形式提供，保存于Surfer、MAPGIS、CorelDRAW等平面成图软件中开展地质解释工作，但直接在平面成图软件中开展剖面解释工作，难以定量参照地形、区域地质、区域地球物理及钻孔等其它已知信息且其解释成果不能直接或定量和已知地质情况对比，而目前地球物理三维解释技术以Landmark、Geoframe、Petrel为代表的国际主流地球物理解释软件是处于一个相对孤立的软件环境下基于三维地震资料的层位、断裂解释和储层预测技术，不适用于重、磁、电等非地震综合地球物理资料解释，也无法对来源多样的已知地形、地质、地球物理数据以多种三维显示方式供解释者使用，这就导致了解释过程中的地质、地球物理条件指导、参考与约束不足，限制了地球物理剖面勘探成果的进一步分析与应用。
目前GIS技术在地学研究领域取得了广泛的发展。GIS技术针对的主要的是地理数据，在三维建模方面主要是对表面的三维模拟，如地形面、建筑物外表面、地下管网等。在应用地球物理勘探领域，GIS技术应用尚停留在二维制图和基于空间位置的地球物理数据管理和展现，有待进一步深入挖掘其在地质、地球物理综合研究领域的应用。
综上所述，在综合地球物理资料解释阶段，现有技术存在已知地质资料与地球物理资料解释相互分离，而地球物理资料解释必须参考多方面资料才能形成比较科学的解释方案，地质勘探者如果还是停留在熟读已有地质资料后，形成地质认识，“在心中建模，在剖面上下笔”的阶段，在GIS技术与三维显示技术高速发展的时代，存在明显的解释工作效率低、解释结果不能及时在已知地质资料中检视，也不能将解释成果直接输出空间坐标供后期研究中使用，因此迫切需要在同一个支持三维的GIS环境中整合所有地质、地球物理数据，并开展解释工作，可以使地质勘探者在地球物理资料解释过程中对解释成果与已知地质体的空间形态关系进行相互参照和约束，增强解释结果的可靠性和正确性，此外通过本技术加载的各类地质、地球物理资料还可以方便多种形式的专业级出图，解释的结果有利于后期三维地质建模，是多功能的地质－地球物理综合研究、成图方法组合，因此本技术对于推动地质勘探全流程定量化、三维化有着重要的技术支撑作用，也将拓展GIS技术在地学领域的应用范围。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，其解决了传统技术中地球物理剖面解释过程中难以定量参照已知地质信息、解释成果难以和已知地质、地球物理资料对比即可靠性技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，包括如下步骤：
步骤一：选定合适的平面坐标系，将工区地形数据、具有尽量多地质标识和大比例的地质图、区域重磁数据和钻孔数据等多种地质、地球物理资料加载到同一个GIS平台，从而建立可供后期地球物理资料解释使用的综合性参考资料系统，地形数据格式为栅格文件，地质图数据可以为矢量文件如shp格式或栅格文件如jpg格式。
步骤二：将需要解释的地球物理勘探剖面通过excel生成、编辑测点位置，在GIS软件中并生成shp文件，数据类型为点文件，将地球物理反演剖面通过外部三维建模软件按照空间坐标生成三维体，导入到三维场景GIS软件，搭建基本可视化解释平台。
步骤三：建立基于物性特征研究的参考资料：开展地质体物性研究，建立地质体—物性关系，将井的地质分层采用与地球物理剖面反演结果一致的色标系统重新标注，导入到GIS软件，作为地球物理剖面解释分层的依据。
步骤四：依据地球物理反演剖面和物性特征，在三维场景GIS软件主窗口中选择合适的观测位置，生成一个具有三维属性的解释线文件，新建一个解释窗口开始剖面解释工作，在剖面解释的同时，上方的三维空间主窗口实时显示解释层位，并可根据需要调整观察的内容、视角与比例尺。也可以选择在三维视角下解释层位，实时观察解释层位在二维剖面上的情况，如果剖面反演结果与参考资料匹配不佳，或剖面色标与基于物性特征的参考资料不符，则查找原因，返回剖面反演与标色过程重新调整，再次加入到本三维解释平台，直至解释结果与已有地质、钻探和其他地球物理资料匹配。
步骤五：以通用格式导出解释数据，供下一步研究工作使用，也可导出本解释系统内的图件供其它研究使用。
作为本发明的进一步方案：所述可视化解释平台应当包括以下功能：
(1)各类平面资料以二维平面方式相互叠图观察。
(2)在三维空间中以任意组合、任意角度观察平面地形地质图与各类平面地球物理场(地球物理图需赋予合适的高程属性便于观察)的关系。
(3)设置地质图在重力或者航磁栅格表面上浮动，即可直观形象的在三维场景中观测区域地质与地球物理场之间的关系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，在同一GIS平台内将具有统一的坐标系包括地表露头、钻孔等已知地质信息和地球物理资料定量加载、对比，并可任意组合并三维显示，确保了各种不同来源资料开展综合研究的空间可靠性和直观的三维可视化能力。
2、该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，提出了在三维空间中开展物探解释工作的物性研究结果利用方法。
3、该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，在地球物理剖面解释过程中，可选择在二维剖面或三维空间中解释，二者相互实时显示，并可与已有地质、地球物理资料对照，实现了物探剖面解释时直接观察地质、地球物理依据，以及解释结果实时在三维地质空间中检验的双重功能，确保了解释结果最大程度的可靠性，解释生成的地质界线可以按特定坐标导出，有利于后期三维地质建模或者进一步的综合地质地球物理研究工作。
4、该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，对于重磁类的平面解释也适用，也可在同一平台内实施包括重、磁、电、震(时间地震剖面需转化为空间域)等各类地球物理资料的解释。
5、该基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，通过本方法加载、生成的各类地质、地球物理资料还可以方便多种形式的专业级出图，是多功能的地质到地球物理综合研究、成图方法组合。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的流程图；
图2为本发明中钻孔数据格式要求的示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，包括如下步骤：
步骤一：选定合适的平面坐标系，将工区地形数据、具有尽量多地质标识和大比例的地质图、区域重磁数据和钻孔数据等多种地质、地球物理资料加载到同一个GIS平台，从而建立可供后期地球物理资料解释使用的综合性参考资料系统，地形数据格式为栅格文件，地质图数据可以为矢量文件如shp格式或栅格文件如jpg格式，在同一GIS平台内将具有统一的坐标系包括地表露头、钻孔等已知地质信息和地球物理资料定量加载、对比，并可任意组合并三维显示，确保了各种不同来源资料开展综合研究的空间可靠性和直观的三维可视化能力，提出了在三维空间中开展物探解释工作的物性研究结果利用方法。
步骤二：将需要解释的地球物理勘探剖面通过excel生成、编辑测点位置，在GIS软件中并生成shp文件，数据类型为点文件，将地球物理反演剖面通过外部三维建模软件按照空间坐标生成三维体，导入到三维场景GIS软件，搭建基本可视化解释平台，在地球物理剖面解释过程中，可选择在二维剖面或三维空间中解释，二者相互实时显示，并可与已有地质、地球物理资料对照，实现了物探剖面解释时直接观察地质、地球物理依据，以及解释结果实时在三维地质空间中检验的双重功能，确保了解释结果最大程度的可靠性，解释生成的地质界线可以按特定坐标导出，有利于后期三维地质建模或者进一步的综合地质地球物理研究工作。
步骤三：建立基于物性特征研究的参考资料：开展地质体物性研究，建立地质体—物性关系，将井的地质分层采用与地球物理剖面反演结果一致的色标系统重新标注，导入到GIS软件，作为地球物理剖面解释分层的依据，对于重磁类的平面解释也适用，也可在同一平台内实施包括重、磁、电、震(时间地震剖面需转化为空间域)等各类地球物理资料的解释。
步骤四：依据地球物理反演剖面和物性特征，在三维场景GIS软件主窗口中选择合适的观测位置，生成一个具有三维属性的解释线文件，新建一个解释窗口开始剖面解释工作，在剖面解释的同时，上方的三维空间主窗口实时显示解释层位，并可根据需要调整观察的内容、视角与比例尺。也可以选择在三维视角下解释层位，实时观察解释层位在二维剖面上的情况，如果剖面反演结果与参考资料匹配不佳，或剖面色标与基于物性特征的参考资料不符，则查找原因，返回剖面反演与标色过程重新调整，再次加入到本三维解释平台，直至解释结果与已有地质、钻探和其他地球物理资料匹配，通过本方法加载、生成的各类地质、地球物理资料还可以方便多种形式的专业级出图，是多功能的地质到地球物理综合研究、成图方法组合。
步骤五：以通用格式导出解释数据，供下一步研究工作使用，也可导出本解释系统内的图件供其它研究使用。
具体的，可视化解释平台应当包括以下功能：
(1)各类平面资料以二维平面方式相互叠图观察。
(2)在三维空间中以任意组合、任意角度观察平面地形地质图与各类平面地球物理场(地球物理图需赋予合适的高程属性便于观察)的关系。
(3)设置地质图在重力或者航磁栅格表面上浮动，即可直观形象的在三维场景中观测区域地质与地球物理场之间的关系。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
Claims (2)
1.一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：选定合适的平面坐标系，将工区地形数据、具有尽量多地质标识和大比例的地质图、区域重磁数据和钻孔数据等多种地质、地球物理资料加载到同一个GIS平台，从而建立可供后期地球物理资料解释使用的综合性参考资料系统，地形数据格式为栅格文件，地质图数据可以为矢量文件如shp格式或栅格文件如jpg格式；
步骤二：将需要解释的地球物理勘探剖面通过excel生成、编辑测点位置，在GIS软件中并生成shp文件，数据类型为点文件，将地球物理反演剖面通过外部三维建模软件按照空间坐标生成三维体，导入到三维场景GIS软件，搭建基本可视化解释平台；
步骤三：建立基于物性特征研究的参考资料：开展地质体物性研究，建立地质体—物性关系，将井的地质分层采用与地球物理剖面反演结果一致的色标系统重新标注，导入到GIS软件，作为地球物理剖面解释分层的依据；
步骤四：依据地球物理反演剖面和物性特征，在三维场景GIS软件主窗口中选择合适的观测位置，生成一个具有三维属性的解释线文件，新建一个解释窗口开始剖面解释工作，在剖面解释的同时，上方的三维空间主窗口实时显示解释层位，并可根据需要调整观察的内容、视角与比例尺；也可以选择在三维视角下解释层位，实时观察解释层位在二维剖面上的情况，如果剖面反演结果与参考资料匹配不佳，或剖面色标与基于物性特征的参考资料不符，则查找原因，返回剖面反演与标色过程重新调整，再次加入到本三维解释平台，直至解释结果与已有地质、钻探和其他地球物理资料匹配；
步骤五：以通用格式导出解释数据，供下一步研究工作使用，也可导出本解释系统内的图件供其它研究使用。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS平台的三维、实时地球物理剖面解释方法，其特征在于：所述可视化解释平台应当包括以下功能：
(1)各类平面资料以二维平面方式相互叠图观察；
(2)在三维空间中以任意组合、任意角度观察平面地形地质图与各类平面地球物理场(地球物理图需赋予合适的高程属性便于观察)的关系；
(3)设置地质图在重力或者航磁栅格表面上浮动，即可直观形象的在三维场景中观测区域地质与地球物理场之间的关系。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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