[发明专利]一种工程地质克里金拟合贴片式三维建模方法

说明书

本发明适用于工程建模技术领域，提供了一种工程地质克里金拟合贴片式三维建模方法，包括如下步骤：步骤S10：确定已知点并形成已知的顶面；步骤S20：采用克里金插值拟合方法，根据已知点，计算范围内未知点到参考面的高；步骤S30：将未知点的高加上原坐标的Z值，即可得到未知点拟合后的坐标值；步骤S40：利用已知点坐标和未知点拟合后的坐标形成地质体底面和三棱柱；根据未知点的坐标和顶面形成三棱柱，随后对多个三棱柱进行合并，从而得到完整的工程地质体，利用三棱柱的合并使用，能有效降低剪切过程中产生的错误和剪切失败的风险，从而提高建模效率，且该方法更适用实现自动化三维建模，具有明显的社会经济效益。

技术领域

本发明属于工程建模技术领域，尤其涉及一种工程地质克里金拟合贴片式三维建模方法。

背景技术

三维模型是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示，三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中，但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。

目前，铁路工程三维地质建模过程中主要有以下几种方式：一、利用拉伸体元构建线性工程三维地质模型；二、利用三棱柱体做基本体元构建三维地质体模型；三、利用克里金拟合三维地层面后，通过逐层剖切的方法获得体元。

在上述的第三种方法中，采用逐层剖切的方法受布尔运算影响较大，极易出现错误导致剖切失败，且速度较慢。

发明内容

本发明提供一种工程地质克里金拟合贴片式三维建模方法，旨在解决采用逐层剖切的方法受布尔运算影响较大，极易出现错误导致剖切失败，且速度较慢问题。

本发明是这样实现的，一种工程地质克里金拟合贴片式三维建模方法，包括如下步骤：

步骤S10：确定已知点并形成已知的顶面；

步骤S20：采用克里金插值拟合方法，根据已知点，计算范围内未知点到参考面的高；

步骤S30：将未知点的高加上原坐标的Z值，即可得到未知点拟合后的坐标值；

步骤S40：利用已知点坐标和未知点拟合后的坐标形成地质体底面和三棱柱；

步骤S50：将所有得到的三棱柱合并，得到该层完整的地质体。

优选的，所述步骤S10中包括获取需要建立地质体的勘探孔位层底坐标，并计算层底节点到参考面的高，并利用层底坐标的X、Y值和层底坐标到参考面的高组成已知点。

优选的，所述步骤S20还包括如下步骤：

步骤S1、根据已知散列点线特征自动拟合原始三维地形和地质曲面；

步骤S2、利用高精度特征线对所述原始三维地形和地质曲面进行修正；

步骤S3、根据高斯过程回归模型预测格网点三维坐标，并在修正后的原始三维地形和地质曲面中内插格网点，以获得未知点的高。

优选的，所述步骤S30中计算出的未知点的坐标设有多个，并分别对应多个三棱柱。

优选的，所述步骤S40中的三棱柱是将地质体底面的每一个三角面与地质体顶面的对应三角面而形成的。

优选的，步骤S50中，将多个三棱柱中，相邻的三棱柱稳定侧面进行合并。

优选的，多个三棱柱合并之后，多个三棱柱的底层和顶层合并形成地面和底面。