[发明专利]一种尖灭地质体三维复杂剖面自动生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维地学建模领域，尤其涉及一种基于钻孔数据的尖灭地质体复杂剖面自动生成方法。

背景技术

随着计算机技术与空间信息技术的发展，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术在区域地质条件三维可视化方面得到普遍的应用，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钻孔剖面图的绘制^[1~3] 。如门桂珍等以煤层为例，采用Excel或其他编程手段，研究了地质剖面图的几种绘制方法，很好的处理了煤层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）的处理方法没有涉及^[1]；温永左等学者用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，并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比较欠缺，灵活性和实用性不够^[2]。

狄卫民，王德筑，唐新军等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，在三维表达上能力不足，不能够实现三维剖面图的绘制^[3~5]。陆娟以水文地质为基础探讨了基于组件式GIS技术结合知识规则的水文地质剖面自动生成方法，但其涉及的领域局限于水文地质剖面^[6]。田甜等应用空间语义关系的空间域搜索算法，以人机交互的方式结合专家知识实现剖面的连接绘制，其方法人工交互多，智能化和自动绘制程度不高^[7]。王继民等探讨了基于钻孔数据的地质剖面建模，并引入知识推理方法，融入了可供决策的专家知识和经验，但其开发的软件系统只是处理钻孔投影到平面的剖面，钻孔的实际位置和分布无法表达^[8]。

综上，目前对三维地质剖面的自动生成研究，多关注平面剖面的绘制方法，而在三维表达和自动化程度上有所欠缺。这就需要发明一种三维剖面的自动绘制方法，从而提高地质剖面的直观表达能力和作业效率，更好地服务于辅助决策。

相关文献:

[1] 门桂珍，萨贤春，雷宝林.地质剖面图的计算机绘制技术.煤田地质与勘探，1995年01期，34-37。

[2] 温永左，孙永堂，陈鸿艳等.微机绘制水文地质剖面方法研究.吉林水利，1996年第11期，34-37。

[3] 王德筑.工程地质剖面图软件的开发与应用.工程地质计算机应用，2000.2，6-9。

[4] 狄卫民.地质剖面图和平面图的计算机辅助绘制.黄金科学技术，2002年第10卷第4期，36-39。

[5] 唐新军，严和平.利用VB6.0和AutoCAD处理工程图形.计算机应用，2002年01期，104-106。

[6] 陆娟.基于组件式GIS的水文地质剖面自动生成方法研究.南京师范大学，2003。

[7] 田甜，潘懋，陈雷，丛威青，赵桂卿，孙志东，张芳.基于空间语义的地质剖面自动连接算法.地理与地理信息科学，2008年11月，第24卷第6期，54-56。

[8] 王继民，吕庆，万定生.基于钻孔数据的地质剖面建模系统.河海大学学报（自然科学版），2009年7月，第37卷第4期，463-466。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是从对钻孔数据处理入手，根据现有钻孔数据的空间分布，可对钻孔中缺失地层数据进行虚拟补充，提供一种尖灭地质体三维复杂剖面自动生成方法，能够有效解决通常地质勘探采集的钻孔地质数据不能满足剖面绘制的问题，基于钻孔的地层信息判断尖灭情况，实现三维剖面自动绘制问题。

采用的技术方案是：

一种尖灭地质体三维复杂剖面自动生成方法，是一种基于钻孔数据的尖灭地质体复杂三维剖面自动生成方法，具体流程如下：

（1）对钻孔数据的处理。即判断钻孔平面位置坐标是否符合实际和对钻孔中缺失的地层进行虚拟补充处理。

（2）地层轮廓多边形的提取。根据钻孔中地层一一对应规则将同一层的钻孔数据点提取出来，并组合成地层轮廓线。所述的地层包括各种复杂地质情况（如透镜体、尖灭）。