[发明专利]基于移动四面体的地质体建模方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取目标区域的钻孔勘探数据得到地质体表面的边界点信息数据；

步骤2，基于所述边界点信息数据构建隐式曲面函数模型，并对所述隐式曲面函数模型进行求解，得到地质体隐式曲面函数模型；

步骤3，根据所述目标区域的地质数据和预设的网格分辨率，构建包括多个立方体体元，并将每个立方体体元进行划分，得到多个四面体体元；

步骤4，分别针对每个四面体体元，将所述四面体体元上四个点位的坐标值均代入所述地质体隐式曲面函数模型进行计算，得到与所有四面体体元上四个点位对应的隐式曲面函数值；

步骤5，根据各个隐式曲面函数值对所有四面体体元进行切割，得到所述目标区域的地质体三维实体模型。

2.根据权利要求1所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，所述步骤1包括：

获取目标区域的钻孔勘探数据；

对所述钻孔勘探数据进行组合样分析，得到目标区域的岩性样本；

对所述目标区域内相邻的不同岩性样本进行处理，得到地质体表面的边界点信息数据。

3.根据权利要求1所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，在所述步骤5之前，还包括：

根据所有四面体体元上四个点位对应的隐式曲面函数值与预设的网格大小之间的关系，通过中心差分法对所有四面体体元上四个点位进行求解，得到与各个点位对应的梯度值；

将与各个点位对应的梯度值作为所有四面体体元上四个点位的法向量。

4.根据权利要求3所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，所述中心差分法的表达式为：

；

通过中心差分法对所有四面体体元上四个点位进行求解，得到与各个点位对应的梯度值为：

；

其中，梯度值作为所有四面体体元上四个点位的法向量，为网格序列号，分别为网格在X、Y、Z三个方向上的长度，为隐式曲面函数值的求解表达式。

5.根据权利要求3所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，在所述步骤5之前，还包括：

根据所有四面体体元上四个点位对应的隐式曲面函数值，分别对每个所述四面体体元的所有边进行等值点提取，得到等值点集合；

根据所述等值点集合，依次在每个四面体体元内进行三角面片绘制，得到与所述目标区域的地质体对应的等值面。

6.根据权利要求5所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，所述步骤5包括：

定义四个点位的约束值均大于零的四面体体元为绝对内部四面体，

定义四个点位中至少有一个点位的约束值小于或等于零的四面体体元为边界四面体；

以所述等值面为分界面，对所述边界四面体进行四面体切割，得到所述边界四面体位于隐式曲面内部的部分；

所述绝对内部四面体与所述边界四面体位于隐式曲面内部的部分构成所述目标区域的地质体三维实体模型。

7.根据权利要求6所述的基于移动四面体的地质体建模方法，其特征在于，在步骤5之后，还包括：

使用欧拉四面体公式对所述地质体三维实体模型进行计算，得到所述地质体的体积。

8.一种基于移动四面体的地质体建模装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标区域的钻孔勘探数据得到地质体表面的边界点信息数据；

构建模块，用于基于所述边界点信息数据构建隐式曲面函数模型，并对所述隐式曲面函数模型进行求解，得到地质体隐式曲面函数模型；

划分模块，用于根据所述目标区域的地质数据和预设的网格分辨率，构建包括多个立方体体元，并将每个立方体体元进行划分，得到多个四面体体元；

计算模块，用于分别针对每个四面体体元，将所述四面体体元上四个点位的坐标值均代入所述地质体隐式曲面函数模型进行计算，得到与所有四面体体元上四个点位对应的隐式曲面函数值；

切割模块，用于根据各个隐式曲面函数值对所有四面体体元进行切割，得到所述目标区域的地质体三维实体模型。