[发明专利]基于地质图的断层构造单元三维模型构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于地质图的断层构造单元三维模型构建方法及装置，方法包括：首先，读取断层数据、地层数据和基岩面DEM数据；其次，基于地层邻接关系，将地层边界线分段，并分别计算产状；然后，基于基岩面数据、地层边界线分段，构建地层的上顶面、侧面和下底面三维模型；最后，组合地层三维模型，绑定材质，并导出模型文件。本发明精度更高，可以有效降低断层构造单元的建模复杂度，提高自动化程度。

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，尤其涉及一种基于地质图的断层构造单元三维模型构建方法及装置。

背景技术

三维地质建模在城市规划、工程建设、油气储藏、数字矿山等诸多领域具有十分重要的研究意义与应用价值。传统的地质建模方法主要基于钻孔、地质剖面等地质调查数据，实现精确地重构和表达三维地质信息。然而，这种方法过分依赖建模数据，当数据有限时，会导致模型精度不高，甚至无法构建。特别是在基岩区域，钻孔和地质剖面数据缺失或较为稀疏，传统地质建模技术难以运用。相较于钻孔、剖面数据，地质图的获取难度低、覆盖范围广，能够在基岩区域缺乏其他地质数据的情况下，提供建模所需的地质构造信息和地层信息。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种精度更高的基于地质图的断层构造单元三维模型构建方法及装置。

技术方案：本发明所述的基于地质图的断层构造单元三维模型构建方法包括：

(1)分别读取地层数据、断层数据和基岩面DEM数据到地层集合G、断层集合F和像元集合E；

(2)从地层集合G中读取任一地层g_i，以g_i的边界线与g_i相邻地层的边界线的交点为分割点，将g_i的边界线分段，得到边界线分段集合S，并计算每一边界线分段的倾向和倾角；

(3)以地层g_i为计算范围，基于基岩面DEM数据构建三角网，得到地层g_i的上顶面三角面集合VT；

(4)基于像元集合E、边界线分段集合S以及对应边界线分段的倾向和倾角，生成地层g_i的上顶面三维边界线和下底面三维边界线，并根据下底面三维边界线构建地层g_i的下底面三角面集合VB；

(5)根据地层g_i的上顶面三维边界线和下底面三维边界线，构建侧面三角面集合VS；

(6)组合上顶面三角面集合VT、下底面三角面集合VB和侧面三角面集合VS，形成地层g_i的三维模型；

(7)循环执行步骤(2)-(6)，完成所有地层的三维模型构建；

(8)组合所有地层的三维模型，得到断层构造单元的三维模型。

进一步的，步骤(1)具体包括：

(1-1)读取地层数据到地层集合G＝{g_i|i＝1,2,…,gn}；其中，g_i表示第i个地层，gn表示地层数量；

(1-2)读取断层数据到断层集合F＝{f_k|k＝1,2,…,fn}；其中，f_k表示第k个断层，fn表示断层数量；

(1-3)读取基岩面DEM数据到像元集合E＝{e_pq|p＝1,2,…,pn,q＝1,2,…,qn}；其中，e_pq表示基岩面DEM数据中第p行第q列的像元，pn为基岩面DEM数据的行数，qn为基岩面DEM数据的列数。

进一步的，步骤(2)具体包括：