[发明专利]一种基于T样条的三维地质建模方法

摘要

本发明公开了一种基于T样条的三维地质建模方法，将T样条作为三维地质建模的空间数据结构，针对地质对象的复杂形态进行三维建模，实现对地质构造复杂性的定量刻画，包括以下步骤：多源地质数据集成；基于地质数据针对地质对象进行构造复杂性分析；并将地质对象分为两类，分别采用基于T样条的参数曲面建模方法或基于T样条的细分曲面建模方法；建立地质对象的三维模型并进行集成与检验，得到最终的三维地质模型。本发明方法能够建立包括沉积、褶皱、侵入、不整合面和断层等地质构造的真实形态三维模型，并且为岩性预测、渗流和灌浆模拟以及稳定性分析等计算机辅助设计和数值模拟分析提供精确可靠的初始模型。

主权项

1.一种基于T样条的三维地质建模方法，其特征在于，将T样条作为三维地质建模的空间数据结构，针对地质对象的复杂形态进行三维建模，实现对地质构造复杂性的定量刻画，包括以下步骤：/n多源地质数据集成；/n基于地质数据针对地质对象进行构造复杂性分析；并将地质对象分为两类，分别采用基于T样条的参数曲面建模方法或基于T样条的细分曲面建模方法；/n所述针对地质对象进行构造复杂性分析的过程包括以下两个步骤：/n步骤一.基于地质数据对地质对象的分形几何复杂性、任意亏格拓扑复杂性和不连续复杂性三方面进行构造复杂性分析；/n步骤二.将构造复杂度较小的地质对象分为一类采用基于T样条的参数曲面方法建模，包括：地形、层状沉积构造、褶皱构造、风化和卸荷界面地质构造；将构造复杂度较大的地质对象分为另一类采用基于T样条的细分曲面方法建模，包括：第四纪覆盖层、不整合接触构造、侵入构造、尖灭构造和断层构造；/n所述基于T样条的参数曲面建模方法采用几何-拓扑的建模逻辑：在几何阶段，基于地质数据边界约束将T样条曲面拟合至地质数据，建立开放的T样条曲面表征地质曲面；在拓扑阶段，根据地质曲面拓扑关系进行T样条布尔运算，得到闭合的T样条地质实体表征所建立的地质对象；/n所述基于T样条的细分曲面建模方法采用拓扑-几何的建模逻辑：在拓扑阶段，根据地质数据的复杂特征构建T样条的拓扑结构得到封闭的空间T网格表征地质体；在几何阶段，根据地质数据边界约束通过计算T样条控制点实现地质对象表面拟合，建立T网格对应的T样条曲面，得到闭合的T样条地质实体表征所建立的地质对象；/n建立地质对象的三维模型并进行集成与检验，得到最终的三维地质模型，具体包括以下步骤：/n步骤1.将基于T样条的参数曲面建模方法和基于T样条的细分曲面建模方法得到的两类地质对象合并至同一空间坐标系中；/n步骤2.分析互相接触的地质对象之间的空间位置关系和拓扑关系，利用T样条实体布尔运算将所有地质对象集成为区域整体地质模型，此过程中考虑构造复杂性的相对大小调整布尔逻辑顺序；/n步骤3.从构造地质学角度整体检验地质构造模型的可靠性与合理性；/n步骤4.得到最终的工程区域三维地质模型。/n