CN116486022A - 一种三维地质模型的构建方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种三维地质模型的构建方法。本公开采用径向基函数构建所述调查区的三维地质模型。既能适用于呈阵列状设置的采样点，也能适用于散乱的、非均匀设置的采样点。减少了拓扑错误，提高了曲面的平滑性、减少了曲面的棱角，提高了三维地质模型的准确性和稳定性，提高了可视化效果。所生成的三维地质模型还能够模拟所述调查区内采样点外的外推空间，从而提高了三维地质模型延展性和应用范围。准确的三维地质模型为构建三维水文地质模型和三维地下水污染模型提供了可靠的支持。
Description
技术领域
本公开涉及地下水污染模拟技术领域，具体而言，涉及一种三维地质模型的构建方法。
背景技术
为了摸清地下水污染状况，通常利用三维地下水污染模型对地下水进行污染现状模拟。通过三维地下水污染模型实现优化地下水调查监测点布置，提高地下水水质调查的准确度。但是，当前的三维地下水污染模型只能模拟特定条件下的地下水污染状况，应用条件复杂，不利于模型更新，拓扑错误多，构建的模型表面粗糙、棱角尖利，可视化效果较差，且对于超出采样点的外推空间，无法进行模拟。
因此，本公开提供了一种三维地质模型的构建方法，以解决上述技术问题之一。
发明内容
本公开的目的在于提供一种三维地质模型的构建方法，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：
根据本公开的具体实施方式，本公开提供一种三维地质模型的构建方法，包括：
获取调查区的多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据；
将所述多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据应用于径向基函数，构建所述调查区的三维地质模型。
本公开实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
本公开提供了一种三维地质模型的构建方法。本公开采用径向基函数构建所述调查区的三维地质模型。既能适用于呈阵列状设置的采样点，也能适用于散乱的、非均匀设置的采样点。减少了拓扑错误，提高了曲面的平滑性、减少了曲面的棱角，提高了三维地质模型的准确性和稳定性，提高了可视化效果。所生成的三维地质模型还能够模拟所述调查区内采样点外的外推空间，从而提高了三维地质模型延展性和应用范围。准确的三维地质模型为构建三维水文地质模型和三维地下水污染模型提供了可靠的支持。
附图说明
图1示出了根据本公开实施例的三维地质模型的构建方法的流程图；
图2示出了根据本公开实施例的三维水文地质模型的构建方法的流程图；
图3示出了根据本公开实施例的三维地下水污染模型的构建方法的流程图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。
在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些描述不应限于这些术语。这些术语仅用来将描述区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
特别需要说明的是，在说明书中存在的符号和/或数字，如果在附图说明中未被标记的，均不是附图标记。
下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。
实施例1
对本公开提供的实施例，即一种三维地质模型的构建方法的实施例。
下面结合图1对本公开实施例进行详细说明。
步骤S101，获取调查区的多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据。
所述调查区，是指构建三维地质模型、三维水文地质模型和三维地下水污染模型的对象。所述调查区包括地上部分和地下部分。
其中，所述多个第一采样点可以散乱、非均匀的分别设置于所述调查区中，也可以呈阵列状的设置于所述调查区中。
第一采样点是在调查区中调查时采集地形地势数据和地质数据的地点。当调查时，在调查区中选择多个第一采样点，尽可能详尽涵盖调查区中地形地势、地质的特征。第一采样点与后面提到的三维水文地质模型所用的第二采样点以及三维地下水污染模型所用的第三采样点可以是同一采样点，比如，调查区中的每个采样点均作为第一采样点、第二采样点和第三采样点采集地形地势数据、地质数据、水文地质数据、地下水水质数据和污染物数据。第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是部分相同的采样点，比如，调查区中的A采样点作为第一采样点、第二采样点和第三采样点采集地形地势数据、地质数据、水文地质数据、地下水水质数据和污染物数据，在B采样点作为第一采样点采集地形地势数据和地质数据，在C采样点作为第二采样点和第三采样点采集水文地质数据以及地下水水质数据和污染物数据。第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是完全不同的采样点，比如，调查区中的D采样点作为第一采样点采集地形地势数据和地质数据，在E采样点作为第二采样点采集水文地质数据，在F采样点作为第三采样点采集地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据。
所述第一采样点的地形地势数据，包括：第一采样点坐标以及地表高程、地形坡度。基于地形地势数据能够确定所述调查区的地形走势。
本公开实施例中所述坐标均为预设三维坐标系中的坐标，例如，预设三维坐标系为地理坐标系。
地表高程，是指从第一采样点所处地表沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程，简称高程；从第一采样点所处地表沿铅垂线方向到预设水准基面的距离，称假定高程。本公开实施例对采用绝对高程还是假定高程不作限制。
地形坡度，是指地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度和水平方向的距离的比叫做坡度(或叫做坡比)。
所述第一采样点的地质数据，包括：采样孔坐标、孔口标高、地质构造数据、地层数据和岩性数据。根据多个第一采样点的地质数据能够获得调查区的地层结构特征信息和各地层的层顶标高和底板标高。
对各个第一采样点采集的数据进行分类整理，然后进行校验，从中筛选出可疑数据，再进行验证(比如实地再采集数据)，进行进一步确认可疑数据的有效性。当可疑数据大于预设有效数据阈值时，放弃该可疑数据。利用校验后的有效数据进行建模。
有效的采集数据可以以xls、xlsx、CSV、TXT、TAB和/或SHP的格式保存，进行电子化管理。
对采集的有效数据进行分类整理时，可以将采集的数据划分为以下类型：地层边界类型、点统计类型、地形地貌类型、地质类型、。
步骤S102，将所述多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据应用于径向基函数，构建所述调查区的三维地质模型。
径向基函数，是一个取值仅仅依赖于离原点距离的实值函数，也就是Φ(x)＝Φ(‖x‖)，或者还可以是到任意一点c的距离，c点称为中心点，也就是Φ(x，c)＝Φ(‖x-c‖)。任意一个满足Φ(x)＝Φ(‖x‖)特性的函数Φ都叫做径向基函数，比如欧氏距离(也叫做欧式径向基函数)。但是，本公开实施例不限于此。
在野外调查时，由于地理环境的限制，很难在调查区域中通过网格式方式设置采样点，只能设置散乱的、非均匀的采样点(比如山川、大河处的采样点)。如果采用散乱的、非均匀的采样点进行差值计算，拟合出的三维地质模型势必造成局部失真，拓扑错误多，构建的模型表面粗糙、棱角尖利，可视化效果较差，且对于超出采样点的外推空间，无法进行模拟。基于失真的三维地质模型构建三维水文地质模型和三维地下水污染模型对于环境研究和保护失去可靠的支持。
本公开实施例采用径向基函数构建所述调查区的三维地质模型。既能适用于呈阵列状设置的采样点，也能适用于散乱的、非均匀设置的采样点。减少了拓扑错误，提高了曲面的平滑性、减少了曲面的棱角，提高了三维地质模型的准确性和稳定性，提高了可视化效果。所生成的三维地质模型还能够模拟所述调查区内采样点外的外推空间，从而提高了三维地质模型延展性和应用范围。准确的三维地质模型为构建三维水文地质模型和三维地下水污染模型提供了可靠的支持。
在一些具体实施例中，所述第一采样点的地形地势数据和地质数据至少包括所述调查区中地层边界的曲面上的第一采样点的坐标。
通过分析第一采样点的地层边界类型的地质数据能够确定所述调查区中地层边界的曲面上的第一采样点的坐标。
相应地，所述三维地质模型包括隐式曲面方程，所述隐式曲面方程的公式包括：
其中，x、y和z表示所述调查区任一位置的空间坐标，r表示所述任一位置，q0、q1、q2和q3分别表示多项式系数，pj表示所述地层边界的曲面上第j个第一采样点的位置，wj为第j个第一采样点的权值，表示径向基函数，n表示大于1的正整数。
在一些具体实施例中，所述径向基函数的公式包括：
其中，r-pj表示欧式距离。
本具体实施例采用欧式距离的三次方为径向基函数进行三维地质建模。
在另一些具体实施例中，所述隐式曲面方程的公式包括：
在一些具体实施例中，所述隐式曲面方程中的wj、q0、q1、q2和q3通过以下方程组的公式获得：
Q(x,y,z)＝q0+q1x+q2y+q3z；
其中，i表示1、2、3、……、n，hi表示所述地层边界的曲面上第i个第一采样点的约束值。
所述约束值，是指基于第一采样点的地质数据设定的表征地层岩性的值。例如，将粉土依据密度划分为第一类粉土的约束值为1、第二类粉土的约束值为2和第三类粉土的约束值为3。
将多边形网格化技术应用于三维地质模型中，通过多个细小的三角形平面绘制出三维地质模型中曲面，通过多个曲面集合成可视化的三维地质几何网格模型，在三维地质几何网格模型中包括了地形地势信息和地质信息。在三维地质几何网格模型中通过任意两点进行剖面切割，能够直观地浏览切割剖面的地形地势信息和地质信息。
如图2所示，在一些具体实施例中，所述构建所述调查区的三维地质模型之后，还包括：
步骤S111，获取所述调查区的多个第二采样点的水文地质数据。
其中，所述多个第二采样点可以散乱、非均匀的分别设置于所述调查区中，也可以呈阵列状的设置于所述调查区中。
第二采样点是在调查区中调查时采集水文地质数据的地点。当调查时，在调查区中选择多个第二采样点，尽可能详尽涵盖调查区中水文地质的分布特征。第一采样点、第二采样点和第三采样点可以是同一采样点；第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是部分相同的采样点；第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是完全不同的采样点。
所述第二采样点的水文地质数据，包括：采样孔坐标、渗透系数、水头、储水率和源汇项。
渗透系数，又称水力传导系数(英文全称hydraulic conductivity)。在各向同性介质中，它定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度，表达式为：κ＝kρg/η，式中k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，κ为渗透系数；η为动力粘滞性系数；ρ为流体密度；g为重力加速度。在各向异性介质中，渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大，岩石透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜；弱透水的亚砂土渗透系数为1～0.01米/昼夜；不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。因此，土壤渗透系数决定于土壤质地。
水头，是指任意断面处单位重量水的能量，等于比能(单位质量水的能量)除以重力加速度；可以理解为，单位重量的液体所具有的机械能，包括：位置水头、压强水头、流速水头，三者之和为总水头。
储水率，又称贮水率，表示当含水层水头变化一个单位时，从单位体积含水层中，因水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或储存)的弹性水量，用μS表示，它是描述地下水三维非稳定流或剖面二维流的水文地质参数。储水率是含水层厚度和埋深的函数，含水层埋深愈深，土层愈密实，孔隙率愈小，储水率也愈小，即可开采的弹性储量愈少。
源汇项，是指在调查区中能引起外来的注入(即源)或者流出(即汇)变化的一切因素的项目。
所述水文地质数据，还包括：成井深度、成井结构信息、水位、给水度、储水系数、地表水体设置信息、降雨量、蒸发量、开采利用量。通过水文地质数据能够获得调查区含水层厚度、含水层水位动态特征、地下水流场设置信息、地表水与地下水以及不同含水层之间的水力联系信息以及确定地下水补给和排泄方式。
对各个第二采样点采集的数据进行分类整理，然后进行校验，从中筛选出可疑数据，再进行验证(比如实地再采集数据)，进行进一步确认可疑数据的有效性。当可疑数据大于预设有效数据阈值时，放弃该可疑数据。利用校验后的有效数据进行建模。
有效的采集数据可以以xls、xlsx、CSV、TXT、TAB和/或SHP的格式保存，进行电子化管理。
对采集的有效数据进行分类整理时，可以将采集的数据划分为以下类型：水文地质边界类型、点统计类型、水文地质类型。
步骤S112，将所述多个第二采样点的水文地质数据应用于所述三维地质模型中，构建所述调查区的三维水文地质模型。
本公开实施例的三维地质模型为生成三维水文地质模型提供了可靠的构造基础。
在一些具体实施例中，所述调查区的水文地质数据至少包括：所述调查区中各个第二采样点沿x轴、y轴和z轴方向的渗透系数、所述调查区中各个第二采样点的储水率和所述调查区的源汇项。
相应地，所述调查区的三维水文地质模型包括所述调查区的地下水流运动的三维偏微分方程，地下水流运动的三维偏微分方程的公式包括：
其中，Kxx、Kyy和Kzz分别表示所述调查区中任一第二采样点沿x轴、y轴和z轴方向的渗透系数，H为所述调查区中任一位置在时间点t的水头，W为所述调查区的源汇项，Ss为所述调查区中所述任一位置的储水率。
在一些具体实施例中，所述调查区的水文地质数据还包括所述调查区中各个第二采样点在各个时间点的水头。
所述地下水流运动的三维偏微分方程的定解条件包括：
当t＝0时，H(x,y,z,t)＝H0(x,y,z)，(x,y,z)∈Ω；
当t＝0时，H(x,y,z)＝H1(x,y,z)，(x,y,z)∈Γ1；
当t≥0时，
其中，H0(x,y,z)表示t＝0时基于各个第二采样点的水头确定的所述三维偏微分方程，Ω表示所述调查区中基于的水文地质数据确定的任一渗流区域，Г1表示所述任一渗流区域的第一类边界的条件，Г2表示所述任一渗流区域的第二类边界的条件，H1(x,y,z)表示基于所述调查区中第一类边界内各个第二采样点的水文地质数据确定的第一类边界内的预设水头函数，f(x,y,z,t)表示基于所述调查区中第二类边界内各个第二采样点的水文地质数据确定的第二类边界内的预设水分通量函数，Kn表示第一类边界或第二类边界的法线方向的渗透系数，表示外法线方向。
所述渗流区域，是指渗透水流所占有的空间区域。在渗流区内任一点均具有一定的水头和渗透速度，水头和渗透速度是渗流区内点的坐标和时间的函数。因此，渗流区也常称为渗流场。
所述第一类边界，是指在渗流区域内水头恒定不变的区域的边界。可以理解为，所述第一类边界是基于所述渗流区域内的静态水头确定的边界。
所述第二类边界，是指在渗流区域内水头不断变化，但是单位时间内水头恒定不变的区域的边界。可以理解为，所述第二类边界是基于所述渗流区域内的动态水头确定的边界。
预设水头函数，是预先通过所述调查区中第一类边界内各个第二采样点的水文地质数据推导出来的第一类边界内的水头函数。
预设水分通量函数，是预先通过所述调查区中第二类边界内各个第二采样点的水文地质数据推导出来的第二类边界内的水分通量函数。
由于所述调查区的三维水文地质模型是基于三维地质模型构建而成的，同样能够减少拓扑错误，提高了曲面的平滑性、减少了曲面的棱角，提高了三维水文地质模型的准确性和稳定性，提高了可视化效果。提高了调查区的三维水文地质模型延展性和应用范围。
将多边形网格化技术应用于所述调查区的三维水文地质模型中，通过多个细小的三角形平面绘制出所述调查区的三维水文地质模型中曲面，通过多个曲面集合成可视化的三维水文地质几何网格模型，在三维水文地质几何网格模型中包括了地形地势信息、地质信息和水文地质信息。在三维水文地质几何网格模型中通过任意两点进行剖面切割，能够直观地浏览切割剖面的地形地势信息、地质信息和水文地质信息。
当为三维水文地质模型赋予多个连续的相邻时间点时，三维水文地质模型能够模拟出调查区中水的分布和迁移趋势。
如图3所示，在一些具体实施例中，所述构建所述调查区的三维水文地质模型之后，还包括以下步骤：
步骤S121，获取所述调查区的多个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据。
其中，所述多个第三采样点可以散乱、非均匀的分别设置于所述调查区中，也可以呈阵列状的设置于所述调查区中。
第三采样点是在调查区中调查时采集地下水水质数据和的污染物数据的地点。当调查时，在调查区中选择多个第三采样点，尽可能详尽涵盖调查区中地下水水质和污染物的分布特征。第一采样点、第二采样点和第三采样点可以是同一采样点；第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是部分相同的采样点；第一采样点、第二采样点和第三采样点也可以是完全不同的采样点。
所述第三采样点的地下水水质数据，包括：采样点坐标、检测项目的检测结果、采样深度。通过第三采样点的地下水水质数据能够获得调查区地下水污染设置特征信息。
所述第三采样点的污染物数据，包括：采样点坐标、污染物浓度、水溶解性、吸附-解吸速率、氧化-还原速率、生物降解速率等，通过所述第三采样点的污染物数据能够获得影响污染物迁移的主要因素信息。
对各个第三采样点采集的数据进行分类整理，然后进行校验，从中筛选出可疑数据，再进行验证(比如实地再采集数据)，进行进一步确认可疑数据的有效性。当可疑数据大于预设有效数据阈值时，放弃该可疑数据。利用校验后的有效数据进行建模。
有效的采集数据可以以xls、xlsx、CSV、TXT、TAB和/或SHP的格式保存，进行电子化管理。
对采集的有效数据进行分类整理时，可以将采集的数据划分为以下类型：污染物边界类型、点统计类型、水质检测类型、污染物类型。
步骤S122，将所述多个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据应用于所述三维水文地质模型中，构建所述调查区的三维地下水污染模型。
本公开实施例的三维水文地质模型为生成三维地下水污染模型提供了可靠的构造基础。
在一些具体实施例中，所述第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据至少包括：所述调查区中各个第三采样点沿x轴、y轴和z轴方向的扩散系数和各个第三采样点的吸附解吸速率或阻滞因子。
相应地，所述三维地下水污染模型包括污染物运移方程，所述污染物运移方程的公式包括：
其中，Dxx、Dyy和Dzz分别表示所述调查区中任一第三采样点沿x轴、y轴和z轴方向的扩散系数，C表示所述调查区中任一位置在时间点t的污染物浓度，ux、uy和uz分别表示所述调查区中基于所述三维水文地质模型确定的所述任一位置沿x轴、y轴和z轴方向的水流速度，F表示所述调查区中的源汇项，Rd表示所述调查区中所述任一第三采样点的吸附解吸速率或阻滞因子，t表示时间点。
扩散系数，是指液体扩散程度的物理量。如果相距1厘米(或者每米)的两部分，其密度相差为1克每立方厘米(或者每米)，则在1秒内通过1平方厘米(或者平方米)面积上的液体质量，规定为液体的扩散系数。单位：cm2/S或者m2/s。
水流速度，液体单位时间内的位移。质点流速是描述液体质点在某瞬时的运动方向和运动快慢的矢量。其方向与质点轨迹的切线方向一致。水流速度可以通过三维水文地质模型模拟水流的动态变化，从而获得水流速度。
吸附解吸速率(或阻滞因子)包括吸附速率和解吸速率。
吸附速率，是指单位时间内被吸附的吸附质的量(单位kg/s)。
解吸速率，是吸附速率的逆过程，是指单位时间内解除吸附的吸附质的量(单位kg/s)。
在一些具体实施例中，所述第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据还包括各个第三采样点在各个时间点的污染物浓度。
所述污染物运移方程的定解条件包括：
当t＝0时，C(x,y,z,t)＝C0(x,y,z)，(x,y,z)∈Ω；
当t＝0时，C(x,y,z)＝C1(x,y,z)，(x,y,z)∈Γ1；
当t≥0时，
其中，C0(x,y,z)表示t＝0时基于各个第三采样点的污染物浓度确定的所述污染物运移方程，C1(x,y,z)表示基于所述调查区中第一类边界内各个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据确定的第一类边界内的预设浓度分布函数，f(x,y,z,t)表示基于所述调查区中第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据确定的第二类边界内的预设弥散通量函数，Dd表示第一类边界或第二类边界的法线方向的扩散系数，表示外法线方向。
预设浓度分布函数，是预先通过所述调查区中第一类边界内各个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据推导出来的第一类边界内的浓度分布函数。
预设弥散通量函数，是预先通过所述调查区中第一类边界内各个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据推导出来的第二类边界内的弥散通量函数。
由于所述调查区的三维地下水污染模型是基于三维地质模型构建而成的，同样能够减少拓扑错误，提高了曲面的平滑性、减少了曲面的棱角，提高了三维地下水污染模型的准确性和稳定性，提高了可视化效果。提高了调查区的三维地下水污染模型延展性和应用范围。
将多边形网格化技术应用于所述调查区的三维地下水污染模型中，通过多个细小的三角形平面绘制出所述调查区的三维地下水污染模型中曲面，通过多个曲面集合成可视化的三维地下水污染几何网格模型，在三维地下水污染几何网格模型中包括了地形地势信息、地质信息、水文地质信息以及地下水水质信息和污染物信息。在三维水文地质几何网格模型中通过任意两点进行剖面切割，能够直观地浏览切割剖面的地形地势信息、地质信息、水文地质信息以及地下水水质信息和污染物信息。
当为三维地下水污染模型赋予多个连续的相邻时间点时，三维地下水污染模型能够模拟出调查区的水中污染物浓度分布和污染物迁移趋势。
当获得更新的地形地势数据和/或地质数据时，将更新的地形地势数据和/或地质数据带入径向基函数进行校验，并更新三维地质模型，进而更新三维水文地质模型和三维地下水污染模型。
当获得更新的水文地质数据、地下水水质数据和/或污染物数据时，将更新的水文地质数据、地下水水质数据和/或污染物数据在三维水文地质模型上进行重新赋值，可快速更新三维水文地质模型和三维地下水污染模型。
最后应说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种三维地质模型的构建方法，其特征在于，包括：
获取调查区的多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据；
将所述多个第一采样点的地形地势数据和对应第一采样点的地质数据应用于径向基函数，构建所述调查区的三维地质模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一采样点的地形地势数据和地质数据至少包括所述调查区中地层边界的曲面上的第一采样点的坐标；
相应地，所述三维地质模型包括隐式曲面方程，所述隐式曲面方程的公式包括：
其中，x、y和z表示所述调查区任一位置的空间坐标，r表示所述任一位置，q0、q1、q2和q3分别表示多项式系数，pj表示所述地层边界的曲面上第j个第一采样点的位置，wj为第j个第一采样点的权值，表示径向基函数，n表示大于1的正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述径向基函数的公式包括：
其中，r-pj表示欧式距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述隐式曲面方程的公式包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建所述调查区的三维地质模型之后，还包括：
获取所述调查区的多个第二采样点的水文地质数据，其中，所述多个第二采样点均散乱、非均匀的设置于所述调查区中；
将所述多个第二采样点的水文地质数据应用于所述三维地质模型中，构建所述调查区的三维水文地质模型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述调查区的水文地质数据至少包括：所述调查区中各个第二采样点沿x轴、y轴和z轴方向的渗透系数、所述调查区中各个第二采样点的储水率和所述调查区的源汇项；
相应地，所述调查区的三维水文地质模型包括所述调查区的地下水流运动的三维偏微分方程，地下水流运动的三维偏微分方程的公式包括：
其中，Kxx、Kyy和Kzz分别表示所述调查区中任一第二采样点沿x轴、y轴和z轴方向的渗透系数，H为所述调查区中任一位置在时间点t的水头，W为所述调查区的源汇项，Ss为所述调查区中所述任一位置的储水率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述调查区的水文地质数据还包括所述调查区中各个第二采样点在各个时间点的水头；
所述地下水流运动的三维偏微分方程的定解条件包括：
当t＝0时，H(x,y,z,t)＝H0(x,y,z)，(x,y,z)∈Ω；
当t＝0时，H(x,y,z)＝H1(x,y,z)，(x,y,z)∈Γ1；
当t≥0时，
其中，H0(x,y,z)表示t＝0时基于各个第二采样点的水头确定的所述三维偏微分方程，Ω表示所述调查区中基于的水文地质数据确定的任一渗流区域，Г1表示所述任一渗流区域的第一类边界的条件，Г2表示所述任一渗流区域的第二类边界的条件，H1(x,y,z)表示基于所述调查区中第一类边界内各个第二采样点的水文地质数据确定的第一类边界内的预设水头函数，f(x,y,z,t)表示基于所述调查区中第二类边界内各个第二采样点的水文地质数据确定的第二类边界内的预设水分通量函数，Kn表示第一类边界或第二类边界的法线方向的渗透系数，表示外法线方向。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述构建所述调查区的三维水文地质模型之后，还包括：
获取所述调查区的多个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据；
将所述多个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据应用于所述三维水文地质模型中，构建所述调查区的三维地下水污染模型。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调查区中各个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据至少包括：各个第三采样点沿x轴、y轴和z轴方向的扩散系数和各个第三采样点的吸附解吸速率或阻滞因子；
相应地，所述三维地下水污染模型包括污染物运移方程，所述污染物运移方程的公式包括：
其中，Dxx、Dyy和Dzz分别表示所述调查区中任一第三采样点沿x轴、y轴和z轴方向的扩散系数，C表示所述调查区中任一位置在时间点t的污染物浓度，ux、uy和uz分别表示所述调查区中基于所述三维水文地质模型确定的所述任一位置沿x轴、y轴和z轴方向的水流速度，F表示所述调查区中的源汇项，Rd表示所述调查区中所述任一第三采样点的吸附解吸速率或阻滞因子，t表示时间点。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据还包括各个第三采样点在各个时间点的污染物浓度；
所述污染物运移方程的定解条件包括：
当t＝0时，C(x,y,z,t)＝C0(x,y,z)，(x,y,z)∈Ω；
当t＝0时，C(x,y,z)＝C1(x,y,z)，(x,y,z)∈Γ1；
当t≥0时，
其中，C0(x,y,z)表示t＝0时基于各个第三采样点的污染物浓度确定的所述污染物运移方程，C1(x,y,z)表示基于所述调查区中第一类边界内各个第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据确定的第一类边界内的预设浓度分布函数，f(x,y,z,t)表示基于所述调查区中第三采样点的地下水水质数据和对应第三采样点的污染物数据确定的第二类边界内的预设弥散通量函数，Dd表示第一类边界或第二类边界的法线方向的扩散系数，表示外法线方向。
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