[发明专利]一种基于钻孔和复杂地质剖面的多源地质数据耦合建模方法

说明书

本发明涉及地质建模技术领域，尤其涉及一种基于钻孔和复杂地质剖面的多源地质数据耦合建模方法，其不同之处在于，包括以下步骤：S1、建模数据准备：对建模数据进行数据标准化处理，生成三维数据，并进行数据一致性处理；S2、构建断层面：确定断层面的三维空间形态，生成三维断层面；S3、构建地层面：根据地表高程数据，生成地表面；根据地层的对应关系，按自顶向下的顺序依次构建各层完整地层面；S4、地层面相交处理：进行曲面求交处理，根据交线将地层面进行分割；分割完成后，清除多余地层面，得到符合地层分布的地层面；S5、构建地质体。本发明使建模结果与实际情况更加吻合，同时提高了复杂地质体的建模效率。

本发明涉及地质建模技术领域，尤其涉及一种基于钻孔和复杂地质剖面的多源地质数据耦合建模方法。

背景技术

地质剖面图是沿地表某一方向，以假想的竖直平面与地形相切所得的断面，并按一定比例尺绘制的图件，以记录和揭示某一方向剖面中的地貌形态与内部构造相互关系，是重要的地质图件之一。它可通过现场目测、仪器实测或根据地质图编制而成。地质剖面图的主要内容包括剖面方向、地形及地层的岩性、厚度、时代及产状，它可表现出褶皱形态，断层性质、火成岩体和矿体的形态；并可表示它们的位置和规模等。

多源数据包括钻孔数据、地形数据、地层等值线、地质图、断裂分布图等数据。其中，钻孔是具有狭小地表面积和一定深度的柱状三维体，工程钻探法是获取地下岩土层分布状况、构造、含水量等三维空间信息的重要方法。钻孔信息直观、准确、详细的特性也使其在三维地层模拟中具有至关重要的意义；剖面图包括钻孔信息和专家经验知识，是整个建模数据源中比较复杂的一类，引入交叉剖面数据能够确定建模区域内的地层骨架；地质图能够反映地下地层以及各种地质构造之间的分布和交错情况；断裂分布数据提供了断层的长度、分布、产状等数据，补充了剖面上不足的断层信息。

目前的地质体建模主要包括基于控制性钻孔的全自动建模和基于剖面的半自动交互式建模方法，其中钻孔自动建模速度快，但是算法的时空复杂度大，且钻孔不能很好反映地下褶皱、断裂等复杂构造的空间展布情况，容易产生多解性，自动插值的效果有时与实际情况或人工解译结果相去甚远。基于剖面的半自动交互式建模，可以解决复杂地质构造的构建问题，建模结果符合专业人员地质认识，但建模过程繁琐复杂，需要大量人力物力时间投入，效率较低，且模型建成效果对建模人员的地学知识、GIS拓扑知识、空间想象能力、软件操作能力较为依赖，不利于大范围建模和后期模型修改更新。

地质建模需求向广域、深部发展，地质构造更加复杂多样，目前的适于层状地质体的钻孔自动建模和复杂地质体剖面交互建模已不能很好地满足需求。

鉴于此，为克服上述技术缺陷，提供一种多源地质数据耦合建模方法成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于钻孔和复杂地质剖面的多源地质数据耦合建模方法，充分利用剖面中地貌形态、地层内部地质构造信息，在钻孔、地质图、地表地形数据等其他数据的约束下，使建模结果与实际情况更加吻合，同时提高了复杂地质体的建模效率。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种基于钻孔和复杂地质剖面的多源地质数据耦合建模方法，其不同之处在于，包括以下步骤：

S1、建模数据准备：对建模数据进行数据标准化处理，生成三维数据，并进行数据一致性处理，为之后的建模做准备；

S2、构建断层面：确定断层面的三维空间形态，生成三维断层面；若建模数据不含断层信息，则跳过该步骤；

S3、构建地层面：根据地表高程数据，生成地表面；根据地层的对应关系，按自顶向下的顺序依次构建各层完整地层面；对特殊褶皱地层进行识别处理，对应层面作一致性处理拼接；

S4、地层面相交处理：使用所述步骤S2生成的断层面和步骤S3生成的地表面、地层面，结合建模边界，进行曲面求交处理，根据交线将地层面进行分割；分割完成后，清除多余地层面，得到符合地层分布的地层面；