[发明专利]一种获取三维地质实体模型的方法及系统

说明书

本发明涉及一种获取三维地质实体模型的方法，包括：S1、针对与预先设定的空间相应的地层界面采样点数据和地层产状采样点数据，获取所述预先设定的空间的地层位势场函数；所述地层界面采样点数据包括：地层界面采样点的位置、地层界面采样点的场值；所述地层产状采样点数据包括：地层产状采样点的位置、地层产状采样点的梯度矢量值；S2、基于所述预先设定空间的地层位势场函数，建立所述预先设定的空间的三维地质实体模型。本发明能够根据不同的条件对三维实体模型进行分割或者合并，同时也在数据更新的情况下能够动态地获得新的三维实体模型。

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，尤其涉及一种获取三维地质实体模型的方法及系统。

背景技术

三维地层位势场是对地下地层结构的定量化表征，可以根据不同的条件对地层界面进行分割和合并，具有动态划分的能力，在数据更新的情况下可以自动对模型进行同步动态更新，是地质构造定量分析的重要手段。三维地下地层结构建模可分为显式建模和隐式建模两种方式。显式建模需要大量的人机交互来连接地质边界线以围成地质体的三维模型，受地质采样数据密度和地质要素的复杂性的影响较大，建模过程繁琐、建模效率不高，且模型难以更新。隐式建模采用插值的方法构建隐式的数学曲面来表达地层的边界，与显式建模相比，其在建模速度、可重复性、拓扑一致性上具有巨大的优势。隐式建模方法来构建三维地层位势场，是用插值方法通过已知地层界面采样点和地层产状采样点来联合构建位势场，插值方案有连续的协同克里格(Cokriging)方法、径向基函数插值(RBFs，RadiusBasic Functions)方法和离散化插值方法。

Cokriging和RBFs都使用地层界面的点数据和地层产状点数据插值建立地层界面的场函数，并提取场函数的等值面作为地层界面。RBFs插值算法是一系列用于表面重建和三维对象表示的插值函数，RBFs隐式建模方法对每个地层界面都要单独插值建立标量场函数。普通的RBFs隐式建模方法，通常只使用地层界面点数据，而没有采用地层产状点数据进行插值。目前的Hermite-Birkhoff径向基函数(HRBFs，Hermite-Birkhoff Radius BasicFunctions)隐式曲面建模方法，重构地层界面时不但要求在地层边界线上标量场的函数值相等(通常为0值)，还要求在边界线上的梯度也等于测量值，然而要求地层界线点的每个位置上都有精确的梯度测量值在地质调查是难以实现的，只能用最近的产状测量值或线的法线方向来近似计算待插值表面的法向量，即梯度方向。

目前的RBFs或HRBFs隐式曲面建模方法通过插值建立单个地层界面的标量场函数，不同地层界面之间的拓扑一致性难以维护，地层内部的场属性和产状等要素难以表达；而且要求地层界线点的每个位置上都有梯度测量值，只能用最近的产状或线的法线来近似计算得到，也会再造成地层界面的产状与实际情况不一致。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种获取三维地质实体模型的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种获取三维地质实体模型的方法，包括：

S1、针对与预先设定的空间相应的地层界面采样点数据和地层产状采样点数据，获取所述预先设定的空间的地层位势场函数；

所述地层界面采样点数据包括：地层界面采样点的位置、地层界面采样点的场值；

所述地层产状采样点数据包括：地层产状采样点的位置、地层产状采样点的梯度矢量值；

S2、基于所述预先设定空间的地层位势场函数，建立所述预先设定的空间的三维地质实体模型。

优选的，所述步骤S1之前还包括：

S·0、针对预先设定的三维空间和与所述三维空间所对应的平面地质图、剖面地质图和地层柱状图，将所述三维空间划分为多个子空间；