CN116402960B - 一种基于四层架构的三维地质建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于四层架构的三维地质建模方法，包括资料准备、地质体编号、剖面规划、剖面绘制、地质表面建模、断层面建模、地质体四层建模、模型合并，本发明将三维地质模型划分成四层架构，分别存放地表出露地质体的实体表面文件与线体文件、存放辅助线和辅助面文件、存放地质体地下部分所有面文件、存放地质体最终合并后的实体文件，各分层尽可能降低之间的耦合度，降低建模人员沟通成本，提高相邻地质体模型面的复用率，降低建模复杂度，是一种高效的三维地质建模方法。
Description
技术领域
本发明涉及地质建模领域，具体是指一种基于四层架构的三维地质建模方法。
背景技术
地质泛指地球的性质和特征，主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等，包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系，地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史，以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。三维地质网格化模型建立在三维体素模型理论基础上，是以三维体素模型为载体的一种三维地质模型，根据建模空间地质数据的丰富程度、地质对象的尺度以及地质属性空间变异性等因素确定空间剖分尺度(分辨率)，根据三维模型的应用需求确定空间划分规则和单元形态，建立地质空间剖分(网格)。利用空间插值技术，基于地质勘探数据和地质分析成果，对没有勘探数据分布的地质空间剖分单元的地质属性进行推断和填充，表达地质空间中包括岩性在内的各种地质性质变化特征的三维地质模型。现有的三维地质建模方式复杂，建模人员之间需要大量沟通，且单一建模如果复用，增加建模成本，不能满足使用需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于四层架构的三维地质建模方法，包括以下步骤：
(1)资料准备：
准备建模资料，包括：建模工作区地表二维地质图、工作区DEM、工作区钻孔数据、工作区物探数据；
(2)地质体编号：
对地表所有地质体进行系统编号，地质编号方式按照如下格式：地质体名称_起始剖面号_终止剖面号；
(3)剖面规划：
依据建模精度规划剖面线，形成X层文件，剖面线应垂直于工作区内主体构造走向，并对剖面进行命名，命名方式按照如下格式：X+剖面顺序号，例如：X1、X2；
(4)剖面绘制：
根据地质信息进行地下地质的合理推测，结合区域地质资料，绘制地质剖面，尽可能客观还原地下情况；
(5)地质表面建模：
(5.1)根据工作区DEM数据建立地表三角网DTM，利用地质界线切割裁剪地表三角网DTM文件，形成B层文件；
(5.2)单个的地表地质体模型以独立的文件保存并命名；
(5.3)对单个地表地质体模型赋RGB颜色，RGB数值从原始地质图资料系统库中查询；
(6)断层面建模：
根据断层产状、地表地质认识与物化探资料相结合确定一些特殊地质体的隐伏位置、大小、展布样式，建立地表断层面模型，按照由新到老、由地表出露到地下隐伏的顺序建立，形成F层文件；每条断层需单独文件保存，并具备唯一编号；
(7)地质体四层建模：
针对单个地质体，采用“四层结构建模法”，建立B层、F层、X层和S层；
B层用于存放地表出露地质体的实体表面文件与线体文件；
F层用于存放辅助线和辅助面文件；
X层用于存放地质体地下部分所有面文件；
S层用于存放地质体最终合并后的实体文件；
(8)模型合并：
所有地质体建模完成后，将所有地质体S层，添加至同一工程中保存，完成地质三维建模工作。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明将三维地质模型划分成四层架构，分别存放地表出露地质体的实体表面文件与线体文件、存放辅助线和辅助面文件、存放地质体地下部分所有面文件、存放地质体最终合并后的实体文件，各分层尽可能降低之间的耦合度，降低建模人员沟通成本，提高相邻地质体模型面的复用率，降低建模复杂度，是一种高效的三维地质建模方法。
附图说明
图1是本发明的B层模型示意图。
图2是本发明的剖面示意图。
图3是本发明的断层面示意图。
图4是本发明的连线操作示意图。
图5是本发明的单个地质体的三维建模示意图。
图6是本发明的三维建模成果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例：
一种基于四层架构的三维地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)资料准备：
准备建模资料，包括：建模工作区地表二维地质图、工作区DEM、工作区钻孔数据、工作区物探数据；
(2)地质体编号：
对地表所有地质体进行系统编号，地质编号方式按照如下格式：地质体名称_起始剖面号_终止剖面号；
(3)剖面规划：
依据建模精度规划剖面线，形成X层文件，剖面线应垂直于工作区内主体构造走向，并对剖面进行命名，命名方式按照如下格式：X+剖面顺序号，例如：X1、X2；
(4)剖面绘制：
根据地质信息进行地下地质的合理推测，结合区域地质资料，绘制地质剖面，尽可能客观还原地下情况；其中，地质信息包括地层产状、地层厚度、构造变形类型、区域地质结构等信息，区域地质资料包括区域地质调查资料、物化遥资料、钻孔资料。
(5)地质表面建模：
(5.1)根据工作区DEM数据建立地表三角网DTM，利用地质界线切割裁剪地表三角网DTM文件，形成B层文件；
(5.2)单个的地表地质体模型以独立的文件保存并命名；其中：单个的地表地质体模型的命名方式按照如下格式：B_该地质体的地质代号_最小剖面号_最大剖面号，例如：Bnhq3_X1_X2；如果有多个地质体，则按顺序号添加后缀，即：B_该地质体的地质代号_最小剖面号_最大剖面号_后缀序号，例如：Bnhq3_X1_X2_1，Bqbn2_X4_X9_2；
(5.3)对单个地表地质体模型赋RGB颜色，RGB数值从原始地质图资料系统库中查询；
(6)断层面建模：
根据断层产状、地表地质认识与物化探资料相结合确定一些特殊地质体的隐伏位置、大小、展布样式，建立地表断层面模型，按照由新到老、由地表出露到地下隐伏的顺序建立，形成F层文件；每条断层需单独文件保存，并具备唯一编号；
其中，断层编号方式按照如下格式：
(6.1)地表出露正常编号，编号方式按照如下格式：F+断层面序号，例如：F1、F2；
(6.2)隐伏断层中，若为地表断层的延伸，编号方式按照如下格式：F+断层面序号编号_Y+隐伏断层序号，例如：F1_Y1；
(6.3)若为单独隐伏断层，编号方式按照如下格式：YF+单独隐伏断层序号，例如：YF1、YF2；
(7)地质体四层建模：
针对单个地质体，采用“四层结构建模法”，建立B层、F层、X层和S层；
B层用于存放地表出露地质体的实体表面文件与线体文件；
F层用于存放辅助线和辅助面文件；
X层用于存放地质体地下部分所有面文件；
S层用于存放地质体最终合并后的实体文件；
(8)模型合并：
所有地质体建模完成后，将所有地质体S层，添加至同一工程中保存，完成地质三维建模工作。
一、具体实例
结合附图1-6，下面以Qbd_X2_X9地质体为例进行描述：
(1)按统一格式存放文件，并按以下方式建立文件夹：主目录\三维地质体\QBD_X2_X9；
(2)新建B层、F层、X层和S层文件，分别建立FQBD_X2_X9、SQBD_X2_X9、QQBD_X2_X9三个文件，其中四层结构法的B层已在上一步建立好，这里找到该目录加入BQBD_X2_X9文件即可，结合附图1，可以看到此时四个图层中只有B层模型有内容；
(3)由于此地质体涉及到X2-X9几条剖面，在建模时需要参考这几条剖面，还应将这几条剖面加载到列表，结合附图2所示；
(4)加入与之相关的断层面作为参考，结合附图3所示：
(5)开始连线操作：
将图层切换到FQBD_X2_X9，右键点击该图层，选“设为当前层”，以便连线操作生成的线条存放在该图层；
执行“实体-开放边-生成开放边线”操作，从已有表面提取所需边线，结合剖面中所绘制的地下边界线情况，对当前表面进行地表地下连线，形成封闭线；
此时切换图层到XQBD_X2_X9，以便存放生成的面，执行“实体-连接三角网-闭合线内连接三角网”，即可生成地质体的一个面，此时生成的面是独立的DTM表面，颜色与地质图不一致，可单击BQBD_X2_X9中的表面，查看属性中颜色RGB值为244，221，7，将该值填写到新建立的面属性中即可统一颜色；
以此类推，将围合地质体QBD_X2_X9的所有面绘制完毕；结合附图4；
(6)生成地质体：
经过上述步骤，围合QBD_X2_X9地质体的所有的表面均已建模完成，需要生成最后的QBD_X2_X9地质体；
将图层切换到SQBD_X2_X9，执行“实体—编辑三角网—合并三角网”，图标变成方框形，提示选择所需合并的三角网，在绘图区选择上一步建立的所有面，点击右键即可合并生成QBD_X2_X9地质体，最后将新生成的地质体颜色改为RGB(244，221，7)色即可；
最终完成对单个地质体QBD_X2_X9的三维建模，结合附图5；
(7)保存；
保存S层地质体作为该地质体建模的最终成果，结合附图6；
其他地质体建模时，与QBD_X2_X9相邻的地质体，要使用该地质体F层和X层的已建成线或面，一是提高模型面的复用率，二是确保相邻面完美贴合，无缝隙、无错误三角面。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于四层架构的三维地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）资料准备：
准备建模资料，包括：建模工作区地表二维地质图、工作区DEM、工作区钻孔数据、工作区物探数据；
（2）地质体编号：
对地表所有地质体进行系统编号，地质编号方式按照如下格式：地质体名称_起始剖面号_终止剖面号；
（3）剖面规划：
依据建模精度规划剖面线，形成X层文件，剖面线应垂直于工作区内主体构造走向，并对剖面进行命名，命名方式按照如下格式：X+剖面顺序号；
（4）剖面绘制：
根据地质信息进行地下地质的合理推测，结合区域地质资料，绘制地质剖面，客观还原地下情况；
（5）地质表面建模：
（5.1）根据工作区DEM数据建立地表三角网DTM，利用地质界线切割裁剪地表三角网DTM文件，形成B层文件；
（5.2）单个的地表地质体模型以独立的文件保存并命名；
（5.3）对单个地表地质体模型赋RGB颜色，RGB数值从原始地质图资料系统库中查询；
（6）断层面建模：
根据断层产状、地表地质认识与物化探资料相结合确定一些地质体的隐伏位置、大小、展布样式，建立地表断层面模型，按照由新到老、由地表出露到地下隐伏的顺序建立，形成F层文件；每条断层需单独文件保存，并具备唯一编号；
（7）地质体四层建模：
针对单个地质体，采用“四层结构建模法”，建立B层、F层、X层和S层；
B层用于存放地表出露地质体的实体表面文件与线体文件；
F层用于存放辅助线和辅助面文件；
X层用于存放地质体地下部分所有面文件；
S层用于存放地质体最终合并后的实体文件；
（8）模型合并：
所有地质体建模完成后，将所有地质体S层，添加至同一工程中保存，完成地质三维建模工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于四层架构的三维地质建模方法，其特征在于，步骤（4）中地质信息包括地层产状、地层厚度、构造变形类型、区域地质结构信息，区域地质资料包括区域地质调查资料、物化遥资料、钻孔资料。
3.根据权利要求1所述的一种基于四层架构的三维地质建模方法，其特征在于，步骤（5.2）中单个的地表地质体模型的命名方式按照如下格式：B_该地质体的地质代号_最小剖面号_最大剖面号；如果有多个地质体，则按顺序号添加后缀，即：B_该地质体的地质代号_最小剖面号_最大剖面号_后缀序号。
4.根据权利要求1所述的一种基于四层架构的三维地质建模方法，其特征在于，步骤（6）中断层编号方式按照如下格式：
（6.1）地表出露正常编号，编号方式按照如下格式：F+断层面序号；
（6.2）隐伏断层中，若为地表断层的延伸，编号方式按照如下格式：F+断层面序号编号_Y+隐伏断层序号；
（6.3）若为单独隐伏断层，编号方式按照如下格式：YF+单独隐伏断层序号。
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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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| GR01 | Patent grant | ||
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