[发明专利]知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置，方法具体包括步骤：首先，基于研究区地质图，获取基岩出露边界线；其次，基于基岩出露边界线，裁剪获得基岩埋藏区域Dem和出露区Dem；然后，基于钻孔点数据，根据地貌类型，构建虚拟钻孔和基岩埋深等值线；最后，基于基岩埋深等值线和钻孔点数据，插值得到各地貌单元的基岩面三维模型，与基岩出露区域的Dem合并后，得到研究区的完整基岩面三维模型。本发明实现了一种在钻孔数据相对稀疏的情况下，基于地学知识规律相对精确地构建基岩面三维模型的方法。本发明与现有技术相比，在一定程度上提高了钻孔稀疏区域的基岩面建模精度。

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，尤其涉及一种知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置。

背景技术

基岩面是指地球陆地表面疏松物质(土壤和底土)底下的坚硬岩层面，它将第四系地质体和基岩地质体分隔开来，约束着第四系松散层的空间形态和分布范围。基岩面建模对于第四系松散层三维建模、地下资源评价、地下空间规划和利用等具有重要的研究意义和实用价值。

早期，主要根据地球物理方法观测和分析各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等，并通过数据反演构建基岩面模型。该方法虽然适用范围广，但精度较低，且解析结果及建模质量因人而异。后来，随着工程地质钻孔数据量的不断积累，逐步形成了基于钻孔的基岩面建模方法。在钻孔数据丰富，且分布相对均匀的情况下，该方法建模精度较高；然而，该方法过分依赖钻孔数据，导致钻孔稀疏区域的基岩面模型精度较低。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种在提高钻孔稀疏区域的建模精度的知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置。

技术方案：本发明所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法包括：

(1)基于研究区的地质图，获取基岩出露区边界线，并对研究区的DEM数据进行裁剪，获得基岩埋藏区域的DEM数据dem1和基岩出露区的DEM数据dem2；

(2)根据研究区的地貌单元图层，将基岩埋藏区域划分为岗地、河谷、湖泊和平原这四类地貌单元类型，并存入地貌单元集合GU中；

(3)从地貌单元集合GU中获取任一地貌单元gu_i，若gu_i为平原，则执行步骤(6)；否则，执行步骤(4)；

(4)获取gu_i的钻孔集合RD，并根据钻孔集合RD和gu_i的地貌单元类型计算gu_i待构建埋深等值线的最大埋深值H_max和最小埋深值H_min，之后执行步骤(5)；

(5)基于H_max和H_min，构建地貌单元gu_i的埋深等值线，执行步骤(7)；

(6)基于Dem1，构建地貌单元gu_i的虚拟钻孔集合VD；

(7)基于埋深等值线、虚拟钻孔集合VD、钻孔集合RD和Dem1，构建地貌单元gu_i的基岩面三维模型bm_i；

(8)重复执行步骤(3)至步骤(7)，直至所有地貌单元的基岩面三维模型构建完成，并存储至基岩面模型集合BM中；

(9)将Dem2和基岩面模型集合BM中所有栅格合并，生成研究区域完整的基岩面三维模型。

进一步的，步骤(4)具体包括：

(4-1)获取gu_i内的所有钻孔数据到集合RD＝{rd_j|j＝1,2,…,nrd}，其中，rd_j表示gu_i内第j个钻孔，nrd为钻孔个数；