基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法和系统，包括步骤：S1，数据源输入，即定义数据输入规则并从工程地质数据库中查询符合规则的数据；S2，数据格式转换，即将输入的多种数据源转换为统一格式，并构建基础数据集；S3，确定建模数据，即对数据源的数据真伪进行判断，提取符合条件的数据构建建模数据集；S4，确定产状要素，即通过建模数据集拟合和修正结构面建模产状要素；S5，结构面建模，即根据建模数据集及结构面产状要素建立结构面三维模型，并对三维模型附加相应的地质属性。解决了地质结构面数据源的数据真伪判断和地质结构面三维模型的自动建模过程，提高了地质结构面三维建模的准确率和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程地质领域，涉及一种地质信息处理
，尤其涉及一种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法和系统。主要用于水电地质、水利地质、石油地质、海洋地质、煤炭地质、地质勘察等领域。
技术介绍
随着计算机图形学技术的不断发展和三维空间数据处理理论研究的不断深入，为建立地质结构面三维模型提供了信息技术条件。通过建立地质结构面三维模型，不仅可以形象直观地表达地质构造的形态特征以及构造要素的空间关系，而且结合三维可视化模型的空间分析功能，可以使工程地质分析更为直观、准确。地质结构面的三维建模，目前应用较为广泛的方法是利用传统的“出露点、出露线+结构面产状”构建地质结构面三维模型，这种建模方法对地质结构面基础源数据进行了模糊处理或地质推演处理，所建立的地质结构面三维模型不能够全面真实的反映地质结构面发育状态。地质结构面的勘察数据源较为广泛，包括地质测绘数据、钻探勘察数据、洞室勘察数据、竖井勘察数据、物理勘探数据等，传统的地质结构面建模方法很难充分利用这些数据源，即使通过辅助手段将这些数据源推演到结构面的出露线上，也很难对数据源的数据真伪进行判断，因此地质结构面传统三维建模方法的效率和准确率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法，以解决地质结构面数据源的数据真伪判断和地质结构面三维模型的自动建模，提高地质结构面三维建模的准确率和效率，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:—种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法，包括以下步骤:SI，数据源输入，即定义数据输入规则并从工程地质数据库中查询符合规则的数据；S2，数据格式转换，即将输入的多种数据源转换为统一格式，并构建基础数据集；S3，确定建模数据，即对数据源的数据真伪进行判断，提取符合条件的数据构建建模数据集；S4，确定产状要素，即通过建模数据集拟合和修正结构面建模产状要素；S5，结构面建模，即根据建模数据集及结构面产状要素建立结构面三维模型，并对三维模型附加相应的地质属性。优选的，步骤SI包括以下步骤:SI I，定义数据输入规则；S12，数据库数据查询；其中步骤Sll中的规则定义结合所涉及的数据源属性组织实施，所定义的规则为步骤S12中数据查询的依据。优选的，步骤S2包括以下步骤:S21，数据源分类转换；S22，构建初始数据集；其中步骤S21中的输入条件来自于步骤S12，根据数据源的不同类别选择合适的数据转换方式，步骤S22中根据步骤S21的输出成果构建初始数据集。优选的，步骤S3包括以下步骤:S31，数据真伪判断；S32，构建建模数据集；其中步骤S31中通过进行循环数据拟合计算对数据集进行去伪存真操作，步骤S32根据步骤S31中输出的成果构建建模数据集。优选的，步骤S4包括以下步骤:S41，产状要素拟合计算；S42，建模产状要素修正；其中步骤S41实现根据步骤S32中输出的数据进行结构面产状要素拟合计算，步骤S42实现结合基础数据源的现场量测或估算产状要素，对步骤S41输出的成果进行修正，确定结构面建模产状要素。优选的，步骤S5包括以下步骤:S51，结构面三维建模；S52，三维模型地质属性赋值；其中步骤S51实现基于步骤S32确定的建模数据集和步骤S42确定的结构面建模产状进行地质结构面建模过程，步骤S52对构建的三维地质结构面模型附加地质属性。优选的，步骤S51既可对步骤S32确定的建模数据集的每个数据源指定结构面建模产状，也可统一采用步骤S42确定的结构面建模产状进行建模；所建立的地质结构面三维模型与建模数据源的空间位置完全重合。优选的，步骤S52中根据预设的数据结构对地质结构面的三维模型附加地质属性，所述地质属性包含的元素为预设数据结构的全部字段或子集。优选的，步骤S31数据真伪判断包括以下步骤:S311，数据输入；S312，结构面拟合；S313，真伪判断；S314，数据输出；其中步骤S313真伪判断中的阀值t按照拟合结构面的产状要素、发育规模和数据源可靠度综合取值。—种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模系统，包括:数据源输入模块，用于定义数据输入规则并从工程地质数据库中查询符合规则的数据；数据格式转换模块，用于将输入的多种数据源转换为统一格式，并构建基础数据集;建模数据确定模块，用于对数据源的数据真伪进行判断，提取符合条件的数据构建建模数据集；产状要素确定模块，用于通过建模数据集拟合和修正结构面建模产状要素；结构面建模模块，用于根据建模数据集及结构面产状要素建立结构面三维模型，并对三维模型附加相应的地质属性。本专利技术的有益效果是:通过本专利技术的基于多源数据的地质结构面自动建模方法和系统，解决了地质结构面数据源的数据真伪判断和地质结构面三维模型的自动建模过程，提高了地质结构面三维建模的准确率和效率。【附图说明】图1是本专利技术的方法具体实施例的步骤流程示意图；图2是本专利技术的具体实施例中数据真伪判断步骤的步骤流程示意图；图3是本专利技术的具体实施例中三维模型地质属性数据结构；图4是本专利技术的具体实施例中地质结构面三维模型建模成果示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术公开了一种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法和系统，如图1所示，所述方法包括以下步骤:1、数据源输入A，用于定义数据输入规则并从工程地质数据库中查询符合规则的数据；2、数据格式转换B，用于将输入的多种数据源转换为统一格式，并构建基础数据集;3、确定建模数据C，用于对数据源的数据真伪进行判断，提取符合条件的数据构建建模数据集；4、确定产状要素D，用于通过建模数据集拟合和修正结构面建模产状要素；5、结构面建模E，根据建模数据集及结构面产状要素建立结构面三维模型，并对三维模型附加相应的地质属性。所述数据源输入A包含定义数据输入规则A-1、数据库数据查询A-2两个子过程，其中A-1过程的规则定义结合所涉及的数据源属性组织实施，所定义的规则为A-2过程数据查询的依据。所述数据格式转换B包含数据源分类转换B-1、构建初始数据集B-2两个子过程，其中B-1子过程的输入条件来自于A-2，根据数据源的不同类别选择合适的数据转换方式，B-2子过程根据B-1子过程的输出成果构建初始数据集。所述确定建模数据C包含数据真伪判断C-1、构建建模数据集C-2两个子过程，其中C-1通过进行循环数据拟合计算对数据集进行去伪存真操作，C-2根据C-1输出成果构建建模数据集。所述确定产状要素D包含产状要素拟合计算D-1、建模产状要素修正D-2两个子过程，D-1子过程实现根据C-2的输出数据进行结构面产状要素拟合计算，D-2子过程实现结合基础数据源的现场量测或估算产状要素，对D-1输出成果进行修正，确定结构面建模产状要素。所述结构面建模E包含结构面三维建模E-1、三维模型地质属性赋值E-2两个子过程，E-1实现基于C-2确定的建模数据集和D-2确定的结构面建模产状进行地质结构面建模过程，E-2对构建的三维地质结构面模型附加地质属性。所述确定建模数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，数据源输入，即定义数据输入规则并从工程地质数据库中查询符合规则的数据；S2，数据格式转换，即将输入的多种数据源转换为统一格式，并构建基础数据集；S3，确定建模数据，即对数据源的数据真伪进行判断，提取符合条件的数据构建建模数据集；S4，确定产状要素，即通过建模数据集拟合和修正结构面建模产状要素；S5，结构面建模，即根据建模数据集及结构面产状要素建立结构面三维模型，并对三维模型附加相应的地质属性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国宝，宫海灵，李进敏，徐春才，朱夏甫，赵军甫，陈新球，陈丹，李锦飞，刘增杰，肖海波，刘永峰，胡亮，
申请(专利权)人：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11