[发明专利]一种基于BIM的三维地质自动建模方法

说明书

本发明属于地质建模的技术领域，具体涉及一种基于BIM的三维地质自动建模方法，包括获取多源地质勘探数据，对多源地质勘探数据进行数据融合处理，以NURBS曲面表达地形面与各类地层分界面，对多源地质勘探数据进行分析，获取各类地层的层序规律，并基于层序规律确定各类地层分界面与三维地质模型的布尔逻辑运算顺序，得到三维地质模型的生成逻辑，进行参数化的地质建模，使三维地质模型与三维地质模型的各用途输出文件实时更新，输出所需的三维地质模型。本发明实现了地层模型全局或局部的实时更新，实现建模过程的自动化，实现了参数化的建模，是一种多方协同的建模方法。

技术领域

本发明属于地质建模的技术领域，具体涉及一种基于BIM的三维地质自动建模方法。

背景技术

在工程建模的领域中，地质条件是决定结构设施安全稳定的重要因素之一。为了实现对工程地质条件的准确直观分析，三维地质建模技术随之应运而生，并且，三维地质模型在科学研究与工程应用中扮演着越来越重要的角色。其中，建筑信息模型(BuildingInformation Modeling，BIM)是建筑学、工程学及土木工程的新工具，可以帮助实现建筑信息的集成。

然而，在三维地质建模领域的插值方法中，不仅是离散光滑插值(DiscreteSmooth Interpolation，DSI)技术，还是使用Hermite径向基函数(HRBF)对离散的原始地质勘探数据进行插值，这些三维地质建模方法均未实现参数化建模。

同时，由于现有三维地质模型的建模过程非常复杂，在对多源勘探数据处理之后还需结合专家经验进行大量的建模和人工交互操作。所以，如何编码专家经验实现建模过程的自动化仍是一个难题，从而导致现有技术中在对地质模型进行更新时普遍采用新建地质模型替换旧有地质模型的方式，而此种方式要求建模人员进行多次复杂的建模过程，产生了大量重复的工作，极为影响工程地质勘查分析效率。

为此，亟需提出一种新型的三维地质自动建模方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种基于BIM的三维地质自动建模方法，其能够实现地层模型全局或局部的实时更新，能够实现建模过程的自动化，能够实现参数化的建模，当地质勘探数据发生增改时，三维地质模型与地质模型的各用途输出文件可实时自动更新，无需重新建模，从而提高了工程地质勘查效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于BIM的三维地质自动建模方法，包括以下步骤：

S1、获取多源地质勘探数据，对所述多源地质勘探数据进行数据融合处理，以NURBS曲面表达地形面与各类地层分界面，并采用NURBS曲面实现各类地层分界面的参数化几何形态控制；

S2、对所述多源地质勘探数据进行分析，获取各类地层的层序规律，并基于层序规律确定各类地层分界面与三维地质模型的布尔逻辑运算顺序，得到三维地质模型的生成逻辑，进行参数化的地质建模；

S3、使所述三维地质模型与所述三维地质模型的各用途输出文件实时更新，实现各用途输出文件中的剖面图、数值模拟模型、通用格式模型的同步更新，输出所需的三维地质模型。

进一步地，所述S1中的所述多源地质勘探数据包括但不限于地形测量数据，钻孔勘探数据，地质填图，典型剖面图，无人机数据，激光扫描仪遥感数据，地球物理勘探数据。

进一步地，所述S1中还包括：对点-线-面重拓扑流程的地层分界面进行参数化调整，以地层分界面的高程点更改NURBS曲面的特征结构线形态，再由更新的特征结构线以张量积形式生成更新的地层分界面，实现地层分界面几何形态的参数化更新。

进一步地，所述S2中还包括：参数化的地质建模获得侧重于表达各类地层分界面的Brep模型，可通过输入参数自由修改边界曲面的形状。