[发明专利]一种地质剖面图的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质建模技术领域，特别是涉及一种地质剖面图的生成方法。

背景技术

地质切剖面是地质图的重要组成部分，地质人员常常需要在任意地点、任意方向上切制一定比例的剖面图，用以了解地质体在垂向剖面上的结构、构造及其相互关系的图件。随着社会的不断进步，人们对地质现象的理解日益深入，因此对地质图和地质剖面图的要求也越来越高，由于二维地质图“缺乏真实性”以及三维地质模型“不透明性”，所以设计既适用于二维地质图又适合三维地质模型剖面图的生成方法是必要的。

目前，生成地质剖面图主要有两种方法，第一种是手工编绘剖面图，但手工编绘剖面图困难，不可能快速地制作出任意方向和任意内容的剖面图，只能制作一些约定的，通过该种方法绘制地质剖面图具有代表性方向和确定性内容。第二种是利用计算机辅助绘制剖面图，但此方法具有以下缺点：①.效率低。一幅正规的地质图都附有2-3条切过全区的地质切剖面，帮助了解和分析全区地质概况，如用CAD或者GIS绘图软件来完成，耗时巨大。②.图件结果因人而异。由于绘制剖面时，已知深部信息较少，需要由地质人员依据地质知识进行合理的推断，因此，不同地质工作人员绘制的地质图会有显著差异。③.图件不易修改。随着地质资料收集方式与技术手段的不断更新，地质剖面图绘制成型之后，仍然需要不断更新，而地质人员应用CAD软件或者GIS平台绘制剖面图，其动态可更新性差，修改剖面时需面临着大量的重复性工作。

针对上述传统的地质剖面图的生成方法中存在的不足，如何设计一种地质剖面图的生成方法，该方法既适用于生成二维地质剖面图又适用于生成三维地质模型剖面图且生成速度、精度高、动态可更新性好，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种地质剖面图的生成方法，该方法既适用于生成二维地质剖面图又适用于生成三维地质模型剖面图，以提高剖面图的生成速度、生成精度和动态可更新性。

为实现上述目的，本发明提供了一种地质剖面图的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于地质知识建立协同克立格方程组矩阵；

根据所述协同克立格方程组矩阵建立二维地质剖面图；

根据所述协同克立格方程组矩阵建立三维地质模型剖面图。

可选的，所述基于地质知识建立协同克立格方程组矩阵具体步骤为：

设有N个变量构成协同区域化变量集合{Z_k(x),k＝1,2,…N}；假设一阶矩和二阶矩存在且平稳：

其中：E(Z_k(x))为表示区域化变量Z_k(x)的数学期望；m_k为为常数；

设k₀为k＝0,1,2…N中某一数值，计算中心点在x₀处的承载上估计变量的平均值

表示变量x₀的变化域；

满足二阶平稳的协同区域化变量必须每一个区域化变量Z_k(x)的期望存在且平稳，交叉协方差函数为：

C_kk′(h)＝E[Z_k′(x+h)·Z_k(x)](3)；

根据权重系数和交叉协方差函数C_kk′(h)确定协同克立格方程组，具体公式如下：

其中，β_k′为样本标号；n_k′为样品个数；为权系数；为点承载；μ_k为拉格朗日参数；为协方差；为变量的变化域；

对公式(4)进行线性变换，得到协同克立格方程组矩阵为：

kλ＝M(5)；

其中：

其中，λ矩阵权系数向量；M矩阵为样本数据和待观察点的协方差矩阵；K矩阵为样本数据间的协方差矩阵。

可选的，所述根据所述协同克立格方程组矩阵建立二维地质剖面图的具体步骤为：

基于地质数据建立地质属性数据库；

定义地质对象之间的时空关系；

根据所述地质属性数据库和所述时空关系采用协同克立格方程组矩阵构建第一势场；

根据二维地质剖面图的位置和所述第一势场构建第一地质边界线；

根据所述第一地质边界线的地质属性确定二维地质剖面图。

可选的，所述地质数据包括：产状、地层边界、构造、验证钻孔、实测剖面和露头。