一种三维地质数字勘察报告生成方法技术

本发明专利技术公开了一种三维地质数字勘察报告生成方法，属于三维地质建模领域。通过依据能源矿产地质与工程地质相关技术规范要求，获取野外地质原始资料以及室内、室外试验资料；地质原始资料包括，钻探地质资料、钻探点三维位置信息、地质物探信息等，钻探地质数据包括年代地质背景、层积地质背景、坡积地质背景、海相层积地质背景、河床冲积地质背景、断裂构造地质等；生成相应的地质竖直剖面、地质水平剖面，结合斜面断层剖面，生成完整信息的三维地质数字勘察报告，它可以实现水平、竖直和斜面地质系统的统一生成，三维报告信息全面，生成对应性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维地质建模领域，更具体地说，涉及一种三维地质数字勘察报告生成方法。
技术介绍
目前，国内外对于断层的三维表示与模拟技术尚处于研究和探索阶段，主流的断层构模可分为两类：基于地质成因的断层构模方法，又称整体法；基于分区插值的断层构模方法，又称局部法。整体法需要对地质场地进行深入的勘察了解，需要掌握详尽的精确的地质资料，包括地形图、平面剖面地质图、钻孔信息等，并且需要用户拥有较高的地质背景专业知识，所以该方法是一种比较复杂专业的构模方法，主要适用于地质专业和科研工作者的专业分析。整体法的优势是可以用较少的数据建立较高精度的模型，建模的效率较高。不足之处是不适合复杂形状的和多次构造运动产生的断层的建模，需要依赖较多的数学地质专业知识。局部法可以看作是一种地质分区(分块)方法，首先把地质体分割成不同的块体，三维地质体是不同的三维块体的组合。局部法构模适用于同沉积断层，即一些走滑断层和大型倾滑断层，同沉积断层两侧数据的关联性不大，同时也与分区分片插值的基本思想一致。局部法的优点在于适合于任何复杂的断层建模，不需要太多的用户干预和地质专业背景知识。但还没有体系化的使用局部法的三维地质剖面图技术，也没有体系化的三维地质剖面应用于能源矿产地质与工程地质制图。中国专利申请，申请号201310238811.0，公开日2013年9月4日，公开了三维水平地质剖面图制作方法及其用途，本专利技术公开了三维水平地质剖面图制作方法及其用途。方法用1.依据能源矿产地质与工程地质相关技术规范要求，获取野外地质原始资料，包括而不局限于钻探地质资料、钻探点三维位置信息、地质物探信息，以及相关室内、室外试验资料等10步骤步完成。本专利技术用于：工程地质制图本专利技术能源矿产地质制图；工程地质和能源矿产地质中地质勘察中地质勘察成果的表达；包括而不局限于工程勘察、设计、分析、施工、监测、运营环节中相关勘察成果的表达；包括而不局限于能源矿产规划、勘探、设计、监测、开采、运营、修复环节中相关勘察成果的表达。但此方案仅仅对于水平方向的地质剖面进行了系统的制作，并没有对竖直和斜面断面参数进行结合，没有统一的构建地质参数。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的没有系统性的对水平、竖直和斜面断面统一生成的问题，本专利技术提供了一种三维地质数字勘察报告生成方法，它可以实现水平、竖直和斜面地质系统的统一生成，三维报告信息全面，生成对应性好。2.技术方案本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种三维地质数字勘察报告生成方法，其步骤如下：步骤1、依据能源矿产地质与工程地质相关技术规范要求，获取野外地质原始资料以及室内、室外试验资料；地质原始资料包括，钻探地质资料、钻探点三维位置信息、地质物探信息等，钻探地质数据包括年代地质背景、层积地质背景、坡积地质背景、海相层积地质背景、河床冲积地质背景、断裂构造地质等；步骤2、根据获取的或交互输入的野外地质原始资料以及室内、室外试验资料，确定地质分层和钻孔地质柱状图；步骤3、指定当前工程勘察场区，提取当前工程勘察场区的地质参数，自动生成或交互输入钻孔柱状图数据；其中，当前工程勘察场区为依据野外地质原始资料以及室内、室外试验资料所确定的工程勘察范围子集；步骤4、针对步骤3所确定的当前工程勘察场区之三维地质空间区域，根据提取的钻孔柱状图数据、地质数据和关联数据，构建水平剖面、竖直剖面、斜面断层剖面的地质剖面；步骤5、构建地质体，根据指定模型范围，离散化模型为线边界拓扑集或离散点集，构建线边界拓扑集中每条线或离散点集中每个点的地层分布模型，再构建线边界拓扑集之间的地层几何拓扑关系或离散点集同一地层的几何边界拓扑关系，形成指定剖面范围的水平剖面、竖直剖面图，利用断层控制数据，与水平剖面、竖直剖面图综合计算，针对各个水平面和竖直面的数据变化进行修正和验证，完整的含断层数据的三维地质体生成三维地质数据模型；步骤6、应用地质三维建模系统实现当前工程勘察场区勘察成果管理与重生成、模型浏览；步骤7、建立与通用图形软件的接口体系，与通用图形软件进行数据交换，根据地质剖面地质分布数据，得到地质剖面每个子地层的边界线，根据制定的横比，纵比，文字大小等参数，输出辅助信息，辅助信息包括而不局限于：地质剖面每个子地层，地质剖面关联钻孔的柱状图，地质剖面在工程场区内的预览图，图例，水平剖面顶点坐标信息，长度；步骤8、生成当前工程勘察场区地质竖直剖面、地质水平剖面生成，将三维水平地质剖面、竖直地质剖面和斜面地质分布图转换成标准地质剖面数据格式，把地质信息与非地质信息完整的输出至指定图形文件；步骤9、生成当前工程勘察场区的三维数字勘察报告，提取当前工程勘察场区设计参数，按照指定模板生成三维地质数字勘察报告文档。更进一步的，步骤3中，地质背景参数中将钻孔数据按录入文本，其数据表格式为：钻孔编号，钻孔地层层底标高，钻孔水平位置坐标，钻孔地层名称，钻孔大地层名称，钻孔地层的地质年代及地层描述。更进一步的，步骤4中，水平剖面和竖直剖面构建方式如下：指定水平剖面、竖直剖面范围，然后离散化水平剖面、竖直剖面为线边界拓扑集或离散点集，构建线边界拓扑集中每条线或离散点集中每个点的地层分布模型，再构建线边界拓扑集之间的地层几何拓扑关系或离散点集同一地层的几何边界拓扑关系，最终生成水平地质剖面图、竖直剖面图；更进一步的，步骤4水平剖面和竖直剖面构建方式如下：针对步骤3所确定的三维地质剖面空间区域，根据提取的钻孔柱状图数据、地质数据和关联数据，指定水平剖面、竖直剖面范围，格栅化得到水平平面、竖直面，栅格化水平平面、竖直面的构建方式为：①离散化，通过计算剖面所代表的多边形与标准网格的相交过程，并记录与多边形边相交的点和在多边形内部的网格节点；②计算地质属性：计算所有在多边形内部的网格节点的地质属性；③构建地质剖面：以网格节点为对角线交点的矩形且不超过多边形范围区域的地质属性和网格地质属性相同。更进一步的，斜面断面剖面通过，地质数据包括的地形等高线数据、平面地质图和钻孔数据；从已采集的地质数据中获取断层控制数据，根据所述断层控制数据利用地层反演法拟合断层面，并为所述断层面设置断层放样参数，建立面状三维断层，所述断层控制数据包括断层走向、倾向、倾角和断距；形成斜面断面剖面图；更进一步的，步骤4构建竖直地质剖面结合地质背景的基础并基于所有的钻孔，地质剖面分布直接关联其三维空间位置，不局限于分析该剖面所经过的两端钻孔来进行，用户可以重生成当前工程勘察场区的任意位置地质剖面。更进一步的，步骤6勘察成果包括水平剖面、竖直剖面、斜面断面的地质剖面图和三维地质数据模型，以及当前工程勘察场区的子集场区的水平剖面、竖直剖面、斜面断面的地质剖面图和三维地质数据模型。更进一步的，野外地质钻孔资料包括而不局限于钻探地质资料、钻探点三维位置信息、地质物探信息。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)可以改进现有的二维岩土工程勘察报告中地质竖直剖面的精度，现有的二维岩土工程勘察报告，只给予该剖面所经过的两端钻孔来进行分析；且钻孔两端中间的地层分布与钻孔之间的距离无关，故实质上只能是两个钻孔间的趋势地层分布，交叉工程地质竖直剖面存在二义性。三维岩土工程勘察报告基于所有的钻孔，并结合地质背本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维地质数字勘察报告生成方法，其步骤如下：步骤1、依据能源矿产地质与工程地质相关技术规范要求，获取野外地质原始资料以及室内、室外试验资料；步骤2、根据获取的或交互输入的野外地质原始资料以及室内、室外试验资料，确定地质分层和钻孔地质柱状图；步骤3、指定当前工程勘察场区，提取当前工程勘察场区的地质参数，自动生成或交互输入钻孔柱状图数据；其中，当前工程勘察场区为依据野外地质原始资料以及室内、室外试验资料所确定的工程勘察范围子集；步骤4、针对步骤3所确定的当前工程勘察场区、钻孔柱状图数据、地质数据和关联数据，指定剖面的构建范围，构建水平剖面、竖直剖面和斜面断层剖面的地质剖面；步骤5、构建地质体：根据指定剖面范围，离散化地质剖面为线边界拓扑集或离散点集，构建线边界拓扑集中每条线或离散点集中每个点的地层分布模型，再构建线边界拓扑集之间的地层几何拓扑关系或离散点集同一地层的几何边界拓扑关系，形成指定剖面范围的水平剖面、竖直剖面图，利用断层控制数据，与水平剖面、竖直剖面图综合计算，针对各个水平面和竖直面的数据变化进行修正和验证，完整的含断层数据的三维地质体生成三维地质数据模型；步骤6、应用地质三维建模系统实现当前工程勘察场区的勘察成果管理与模型浏览；步骤7、建立与通用图形软件的接口体系，与通用图形软件进行数据交换，根据地质剖面地质分布数据，得到地质剖面每个子地层的边界线，根据制定的横比，纵比，文字大小等参数，输出辅助信息，辅助信息包括而不局限于：地质剖面每个子地层，地质剖面关联钻孔的柱状图，地质剖面在工程场区内的预览图，图例，水平剖面顶点坐标信息，长度；步骤8、生成当前工程勘察场区的地质竖直剖面、地质水平剖面生成，将三维水平地质剖面、竖直地质剖面和斜面地质分布图转换成标准地质剖面数据格式，把地质信息与非地质信息完整的输出至指定图形文件；步骤9、生成当前工程勘察场区的三维数字勘察报告：从三维数字勘察报告文档模板样式中选定生成模板，按照该模板要求提取当前工程勘察场区的设计参数，生成三维地质数字勘察报告文档。...

【技术特征摘要】
1.一种三维地质数字勘察报告生成方法，其步骤如下：步骤1、依据能源矿产地质与工程地质相关技术规范要求，获取野外地质原始资料以及室内、室外试验资料；步骤2、根据获取的或交互输入的野外地质原始资料以及室内、室外试验资料，确定地质分层和钻孔地质柱状图；步骤3、指定当前工程勘察场区，提取当前工程勘察场区的地质参数，自动生成或交互输入钻孔柱状图数据；其中，当前工程勘察场区为依据野外地质原始资料以及室内、室外试验资料所确定的工程勘察范围子集；步骤4、针对步骤3所确定的当前工程勘察场区、钻孔柱状图数据、地质数据和关联数据，指定剖面的构建范围，构建水平剖面、竖直剖面和斜面断层剖面的地质剖面；步骤5、构建地质体：根据指定剖面范围，离散化地质剖面为线边界拓扑集或离散点集，构建线边界拓扑集中每条线或离散点集中每个点的地层分布模型，再构建线边界拓扑集之间的地层几何拓扑关系或离散点集同一地层的几何边界拓扑关系，形成指定剖面范围的水平剖面、竖直剖面图，利用断层控制数据，与水平剖面、竖直剖面图综合计算，针对各个水平面和竖直面的数据变化进行修正和验证，完整的含断层数据的三维地质体生成三维地质数据模型；步骤6、应用地质三维建模系统实现当前工程勘察场区的勘察成果管理与模型浏览；步骤7、建立与通用图形软件的接口体系，与通用图形软件进行数据交换，根据地质剖面地质分布数据，得到地质剖面每个子地层的边界线，根据制定的横比，纵比，文字大小等参数，输出辅助信息，辅助信息包括而不局限于：地质剖面每个子地层，地质剖面关联钻孔的柱状图，地质剖面在工程场区内的预览图，图例，水平剖面顶点坐标信息，长度；步骤8、生成当前工程勘察场区的地质竖直剖面、地质水平剖面生成，将三维水平地质剖面、竖直地质剖面和斜面地质分布图转换成标准地质剖面数据格式，把地质信息与非地质信息完整的输出至指定图形文件；步骤9、生成当前工程勘察场区的三维数字勘察报告：从三维数字勘察报告文档模板样式中选定生成模板，按照该模板要求提取当前工程勘察场区的设计参数，生成三维地质数字勘察报告文档。2.根据专利要求1所述的一种三维地质数字勘察报告生成方法，其特征在于：步骤3中，地质参数中将钻孔数据交互录入文本，其数据表格式为：钻孔编号，钻孔地层层底标高，钻孔水平位置坐标，钻孔地层名称，钻孔大地层...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树铭，
申请(专利权)人：马鞍山城智信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34