[发明专利]一种地裂缝地质体的三维建模可视化方法及装置

说明书

本发明是一种针对地裂缝地质体的三维建模可视化方法及装置，该方法包括：步骤1：读取输入的多源地质数据文件，反演出地质结构数据，储存于数据存储模块；读取地裂缝控制点文件、地裂缝特征信息文件，并将读取的数据组组织为地裂缝数据储存于数据存储模块；步骤2：对建立的三维地质体模型和三维地裂缝模型进行空间布尔运算，得到三维地裂缝地质体模型；步骤3：利用可视化图形接口根据需求渲染三维地质体模型、三维地裂缝模型和三维地裂缝地质体模型，完成地裂缝地质体的三维可视化表达。本发明能够描述地裂缝模型与地质体模型间的拓扑关系，支持空间拓扑运算。

技术领域

本发明属于地裂缝灾害监测与防治技术领域，具体涉及一种针对地裂缝的地质体三维建模与可视化的方法及装置，特别是基于可视化技术的地裂缝灾害监测与防治的管理决策支持与地裂缝灾害的科普教育。

背景技术

三维地裂缝地质体建模与可视化技术是地裂缝灾害监测与防治工作中真实反映地裂缝形态特征的重要手段，并且能帮助研究人员深刻理解地裂缝在地层中的空间展布形态。现有的针对地裂缝地质体的建模与可视化方法或采用多边形切割的方式表现地表裂缝，或以一个纵向面表示地裂缝，在地表上以折线段的形式体现。这些方法只能对地裂缝进行示意性表达，缺乏对地裂缝三维特征的真实描述。并且，现有方法没有记录地质体与地裂缝之间的空间拓扑关系，增加了空间查询、分析的难度。

因此，有必要开发出一种新型实用的方法，对地裂缝地质体进行三维建模及可视化表达。特别是对于一些不具备专业知识的决策者来说，对地裂缝地质体进行真三维可视化表达将更有助于他们理解地裂缝的形成机理、发展过程以及对地表建筑的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于通过三维建模以及可视化技术真实描述地裂缝地质体的三维形态特征，解决当前方法无法直观表现地裂缝地质体的问题，为此本发明提供一种针对地裂缝地质体的三维建模可视化方法及装置。

为达成所述目的，本发明的第一方面是提供一种针对地裂缝地质体的三维建模可视化方法，该方法的步骤如下：

步骤1：读取输入的多源地质数据文件，反演出地质结构数据，储存于数据存储模块；读取地裂缝控制点文件、地裂缝特征信息文件，并将读取的数据组组织为地裂缝数据储存于数据存储模块；

步骤2：对建立的三维地质体模型和三维地裂缝模型进行空间布尔运算，得到三维地裂缝地质体模型；

步骤3：利用可视化图形接口根据需求渲染三维地质体模型、三维地裂缝模型和三维地裂缝地质体模型，完成地裂缝地质体的三维可视化表达。

为达成所述目的，本发明的第二方面是提供一种使用所述针对地裂缝地质体的三维建模可视化方法的针对地裂缝地质体的三维建模可视化装置，该装置的技术方案包括：第一输入模块、第二输入模块、数据存储模块、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和三维可视化模块，其中：

数据存储模块与第一输入模块连接，获得第一输入模块输出的地质结构数据；

数据存储模块与第二输入模块连接，获得第二输入模块输出的地裂缝数据；

第一控制模块和第二控制模块分别连接数据存储模块，第一控制模块接收地质结构数据，建立三维地质体模型；第二控制模块接收地裂缝数据，建立三维地裂缝模型；

第三控制模块与对应的第一控制模块和第二控制模块连接；第三控制模块通过对三维地质体模型和三维地裂缝模型间的空间布尔运算操作，得到三维地裂缝地质体模型；

三维可视化模块与对应的第三控制模块、第一控制模块以及第二控制模块连接；三维可视化模块通过三维地裂缝地质体模型、三维地质体模型以及三维地裂缝模型，获得地裂缝地质体的三维可视化表达。

本发明相对于现有技术，具有以下优点和积极效果：