[发明专利]一种逐层创建数字化三维地质模型方法及应用系统

说明书

本发明公开了一种逐层创建数字化三维地质模型方法及应用系统，应用系统包含三维地质数据库、数据处理系统以及数字化勘察三维地质建模系统；三维地质数据库通过数据处理系统与数字化勘察三维地质建模系统联通。本发明可综合利用多源勘察数据，实用性高。本发明利于体现地质规律特点，充分考虑地层的地质规律。本发明以符合工程地质专业习惯的方式进行人工干预建模，可以从上至下逐层进行人工交互建模，从而充分发挥人工干预作用，并可即时观察确认建模成果；本发明利于构建空间分布复杂的地层体，实现智能化、自动化建模。本发明可一次性完成三维地层体的构建，无须进行繁琐的层面剪切、层面编辑等数据后处理操作，可极大提供建模效率。

技术领域

本发明属于三维地质模型构建技术领域，特别涉及一种逐层创建数字化三维地质模型方法及应用系统。

背景技术

三维地质建模技术作为实现岩土工程勘察数字化、定量化、可视化的手段，已经得到广大地质工作者的认可，是岩土工程勘察应用的关键。在过去几十年里，围绕数字化三维地质模型的空间建模技术，国内外研究提出了多种方法。

早期的建模方法往往采用单一数据源，例如钻孔数据建模法、剖面数据建模法等。这些方法一般仅适用于创建地质情况简单的层状地质模型，无法创建包含复杂地质情况的模型；且由于无法综合利用全部勘察数据，所以建模精度也往往较差。

目前业界通常使用的建模方法是层面法。层面法是综合多种类型勘察数据（钻孔、剖面图、平面图等），通过空间插值技术，推测形成各种地质层面，并根据层面进而生成三维体的一种建模方法。层面法在建模可靠性和精准性、整体建模效率方面存在不足。层面法仅将勘察数据作为几何空间约束来插值推测层面的高程变化情况，未考虑平面边界范围约束情况，这就导致一些复杂地质情况的建模成果精准性弱、可靠性不强。层面法在处理地层尖灭、复杂地质构造时，往往出现多个地质层面在空间上参差交错的情况，须进行编辑处理后才能生成三维体，而对错综杂乱层面的编辑比较繁琐，从而影响整体建模效率。因此，设计一种更高效、精准的三维地质模型建模方法及应用系统至关重要。

发明内容

本发明提供了一种逐层创建数字化三维地质模型方法及应用系统，用以解决现有层面法无法适应复杂地质、没有平面约束以及多种数据的灵活高效应用等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种逐层创建数字化三维地质模型方法，具体步骤如下：

S1、获取数字化的多源勘察数据；

S2、创建地表地形面和DTM体；

S3、设置DTM体为基准体，从上至下对所有地层进行排序，取未建模且序号最小的地层为待建模地层；

S4、分析待建模地层是否为最下地层：如果是，则跳转至S8；如果不是，则进行S5；

S5、分析待建模地层在基准体顶部的实际出露，确定地层平面范围边界线；

S6、根据地层平面范围边界线和地层勘察数据，创建生成待建模地层的三维体；

S7、在基准体上剥离地层的三维体，设置剥离剩余部分为基准体，而后再跳转至S4；

S8、设置基准体为最下地层的三维体。

进一步的，对于S1中获取数字化的多源勘察数据包含钻孔数据、地质剖面图、地质平面图、地质平切图、高程测量点数据、等高线及DEM数据；将上述多源勘察数构建三维地质数据库，通过数据处理系统和数字化勘察三维地质建模系统处理。

进一步的，对于S2中创建地表地形面和DTM体，具体步骤如下：

S21、获取建模平面范围：包含人工交互范围，根据地形数据自动计算凸包范围方式获得；