[发明专利]快速建立覆盖层下底面三维模型的方法

说明书

本发明公开了一种快速建立覆盖层下底面三维模型的方法。它包括如下步骤：将风化残积型覆盖层概括为厚度控制型覆盖层，侵蚀堆积型覆盖层概括为高程控制型覆盖层；对于厚度控制型覆盖层，采用插值算法组合计算插值点的覆盖层厚度值，通过覆盖层上表面高程与插值点的覆盖层厚度值相减，即得到连续完整的覆盖层下底面高程数据；对于高程控制型覆盖层，采用单一插值算法对无控制点区域进行高程插值计算，直接获得连续完整的覆盖层下底面高程数据；最后将连续完整的下底面高程数据导入建模软件即可直接构建覆盖层下底面模型。本方法生成的覆盖层下底面无需进行变形操作，也无需大量的人工编辑操作，提高了覆盖层建模的精度与效率。

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，具体地指一种快速建立覆盖层下底面三维模型的方法。

背景技术

随着建筑信息模型(BIM)技术的推广应用，工程技术人员对于三维地质建模的效率与精度的要求日益提高。构建基岩覆盖层分界面是三维地质建模的重要内容，地质专家们总结多年来地质建模经验认为,构建覆盖层下底面是地质建模的难点。目前覆盖层下底面的创建方法是：将覆盖层上表面(一般为地形面)利用现有算法向下偏移一个固定厚度得到一个中间面，然后通过曲面变形的方法使中间面通过钻孔点、剖面点等已知控制点来建立覆盖层下底面。

但是现有的覆盖层下底面的创建方法具有如下弊端：其一，当地表形态复杂起伏大，覆盖层厚度分布不均时，而现有算法假定覆盖层为均一厚度地质体，无法正确反映覆盖层发育的真实规律；其二，由于变形方法本身的不可控性，其生成的覆盖层下底面往往差强人意，会出现明显逻辑不合理的情况,需要大量的人工编辑操作，费时费力，效率低下。

发明内容

本发明的目的就是要遵循覆盖层发育的真实规律，提高覆盖层建模的精度和效率，提供一种快速建立覆盖层下底面三维模型的方法。

为实现上述目的，本发明研制出了一种快速建立覆盖层下底面三维模型的方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

步骤1)，根据建模需要，将不同成因的覆盖层按其厚度与地形的相互关系划分为风化残积型与侵蚀堆积型两类，风化残积型覆盖层概括为厚度控制型覆盖层，侵蚀堆积型覆盖层概括为高程控制型覆盖层；

步骤2)，对于厚度控制型覆盖层，根据已知控制点，分别对各区域内的覆盖层无控制点部分进行插值计算，当插值点位于钻剖区域内采用狄洛尼三角插值法计算，当插值点位于边界附近区域内采用线性插值法计算，当插值点位于过渡区域内采用反距离加权插值法计算，获得插值点的覆盖层厚度值，通过覆盖层上表面高程与插值点的覆盖层厚度值相减，即得到连续完整的覆盖层下底面高程数据；

对于高程控制型覆盖层，根据已知控制点，对整体区域内采用狄洛尼三角插值法对无控制点区域进行高程插值计算，直接获得连续完整的下底面高程数据；

步骤3)，对于厚度控制型覆盖层，将连续完整的覆盖层下底面高程数据和已知控制点的高程数据导入建模软件，即可直接构建对应的厚度控制型覆盖层下底面模型；

对于高程控制型覆盖层，将连续完整的覆盖层下底面高程数据和已知控制点的高程数据导入建模软件，即可直接构建对应的高程控制型覆盖层下底面模型；

所述已知控制点包括：边界点A、钻孔点或剖面线转换为的若干个剖面点B。

进一步地，步骤2)中，对于厚度控制型覆盖层，所述钻剖区域为除边界点A外的已知控制点进行狄洛尼三角网剖分后所形成的狄洛尼三角形网格内部区域，所述边界附近区域为边界点A附近的区域，所述过渡区域为钻剖区域与边界附近区域之间的空白区域；

对于高程控制型覆盖层，所述整体区域为覆盖层上表面的全部区域；所述钻剖区域、过渡区域、边界附近区域和整体区域均在平面上进行划分，不含高程值。