[发明专利]面向多源数据的多工具协同三维地质建模方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质调查和勘查中的三维地质建模领域，具体涉及一种面向多源数据的多工具协同三维地质建模方法及系统。

背景技术

在地质调查、勘查中需要对地质对象进行三维建模。由于不同的地质体形成的年代和原因的不同，因此不同的地质体在空间上具有极其复杂的拓扑关系；尤其是浸入体、褶皱和断层错动的出现，更加使得地质体在形态上具有多变性。为了使建的不同类型的地质体模型能更好地反映出其实际形态，必须将其分类、并选取不同的方法进行建模。地质体根据形态能够分为层状实体、块状实体、断层和褶皱。目前从基础理论和技术方面，都没有统一的建模方法。

传统的三维建模方法一般利用一种或多种数据源，采用单一的建模软件构建三维地质模型。数据源包括钻孔、剖面地质图、平面地质图(含产状信息)、地球物理和地球化学解释数据(一般表现为剖面，参见图1所示，利用剖面数据能够构建出三维地质模型)以及地表的DEM数据和遥感数据。以上数据源都具有各自的特点，反映地下地质体状态的准确程度也有差异，例如钻孔数据最为精确，而地质平面图和剖面图的准确性会差一些(存在推测内容)。

三维建模采用的建模软件包括C Tech软件、Discover软件和GOCAD软件等。C Tech软件能够利用钻孔数据通过地层分界信息插值生成三维地层模型。Discover软件能够利用剖面数据和线框建模法生成三维矿体模型，还能够利用钻孔数据和体素建模法构建矿体模型。GOCAD软件能够采用多源数据构建复杂地质体模型。

但是，由于地质情况的复杂性和多样性，以及建模软件在建模方法和功能上的局限性(例如C Tech软件在构建精细地层模型时具有优势，但是不能构建矿体模型，对于地层和矿体同时存在的区域单单使用C Tech软件就不能构建该区域完整地地质模型)，用户需要根据不同的地质情况选取相应的软件完成三维建模，选择软件的过程和建模过程均比较复杂，工作效率较低。

此外，在过去的十几年里，国内外学者围绕3D地质空间建模提出了多种空间数据模型和构模方法，但是大多数空间数据模型和构模方法均基于单一软件和数据源的简单层状地质体建模，由于一些软件在功能特性上的限制，因此软件构建的模型种类或者能够使用的数据源有限，进而使得通过单一软件进行三维建模的建模精度和建模效率均较低，建模效果较差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种面向多源数据的多工具协同三维地质建模方法及系统，不仅建模精度和速度较快，工作效率较高，而且用户(地质工作者)能够在VTK系统中查看所有的三维地质模型，有利于地质工作者对于建模区形成更加直观和详细的认识，为解决各种地质问题服务。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种面向多源数据的多工具协同三维地质建模方法，包括以下步骤：

A、收集需要建模的地质的数据源，对数据源进行分析，得到当前地质区域的建模对象；将数据源的数据格式转换为建模软件能够读取的数据格式；

B、根据当前建模对象选择建模软件，建模软件根据与当前建模对象对应的数据源构建三维地质模型；

C、判断所有需要建模的地质的三维地质模型是否构建完成，若是，重新执行步骤A，否则转到步骤D；

D、将所有三维地质模型的模型数据文件转换为开放资源的免费软件VTK系统能够读取的VTK数据；

E、在VTK系统中集成、并显示所有的三维地质模型。

在上述技术方案的基础上，步骤A中所述数据源包括地质平面图、钻孔数据、实测剖面图、地球物理解释数据、遥感数据、地形图和数字高程模型DEM数据。

在上述技术方案的基础上，步骤A中所述数据源包括地质平面图、钻孔数据、图切剖面图、地球化学解释数据、遥感数据、地形图和DEM数据。

在上述技术方案的基础上，步骤A中所述将数据源的数据格式转换为建模软件能够读取的数据格式包括以下步骤：对数据源进行预处理，将预处理后的数据源的数据格式转换为建模软件能够读取的数据格式。

在上述技术方案的基础上，所述对数据源进行预处理包括以下步骤：对数据源进行误差检查。

在上述技术方案的基础上，所述对数据源进行预处理包括以下步骤：对数据源进行坐标校正。

在上述技术方案的基础上，步骤B包括以下步骤：

确定当前建模对象的地质情况，若当前地质情况属于在钻孔数据比较丰富的第四纪或新生代等沉积为主、且构造比较简单，建模软件选用C Tech软件；C Tech软件根据与当前建模对象对应的钻孔数据，运用曲面构模方法构建三维层状地质体模型；