基于切割关系的断层发育时间获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于切割关系的断层发育时间获取方法及装置，方法包括：(1)分别读取断层线矢量数据、断层分段编号、地层数据、区域地层层序数据到断层分段集合F、断层编号集合FID、地层集合P、哈希集合H；(2)基于断层与地层间的切割关系，计算各断层的上界地层和下界地层，形成断层上界地层集合A和断层下界地层集合B；(3)基于断层之间的切割关系，计算断层分段的发育时序并进行编码，形成发育时序编码集合E，并将各断层分段的发育时序编码添加到断层线矢量数据中；(4)对集合A和集合B进行优化更新，并将更新后断层上界地层和断层下界地层添加断层线矢量数据中。本发明专利技术可以获取断层发育时间，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
基于切割关系的断层发育时间获取方法及装置
本专利技术涉及地理信息技术和地质学领域，尤其涉及一种基于切割关系的断层发育时间获取方法及装置。
技术介绍
断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造，在地壳中广泛发育。地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因，且在断层带上由于岩石破碎和易于风化侵蚀，而沿断层线常常发育沟谷、泉或湖泊。断层发育时间的准确解析，是断层构造时空演化特征解析与时空表达的前提。断层发育时间对于区域构造解析、构造恢复与时空模拟，具有重要研究意义。此外，对于重大工程规划、地质灾害防治、地下空间开发等诸多应用也具有重要的促进作用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种基于切割关系的断层发育时间获取方法及装置。技术方案：本专利技术所述的基于切割关系的断层发育时间获取方法，该方法包括：(1)分别读取断层线矢量数据、断层分段编号、地层数据、区域地层层序数据到断层分段集合F、断层编号集合FID、地层集合P、哈希集合H；(2)基于断层与地层间的切割关系，采用集合F、集合FID、集合P、集合H计算各断层的上界地层和下界地层，形成断层上界地层集合A和断层下界地层集合B；(3)基于断层之间的切割关系，计算断层分段的发育时序并进行编码，形成发育时序编码集合E，并将各断层分段的发育时序编码添加到断层线矢量数据中；(4)根据发育时序编码集合E和哈希集合H对断层上界地层集合A和断层下界地层集合B进行优化更新，并将更新后各断层分段的断层上界地层和断层下界地层添加断层线矢量数据中，完成断层发育时间的获取。进一步的，步骤(1)具体包括：(1-1)读取断层线矢量数据到断层分段集合F＝{fi|i＝1,2,…,fn}；其中，fi表示第i个断层分段，fn表示断层分段数量；(1-2)读取各断层分段的编号信息，存入编号集合FID＝{fidi|i＝1,2,…,fn}；其中，fidi为断层分段fi所属断层的编号；(1-3)读取地层数据到地层集合P＝{pcs|s＝1,2,…,pn}；其中，pcs表示第s个地层，pn表示地层数量；(1-4)读取区域地层层序数据，生成哈希集合H＝{(keyk,k)|k＝1,2,..,ln)|}；其中，keyk表示层序为k的地层，即按照地层发育时间第k个发育成的地层，ln表示区域地层层数。进一步的，步骤(2)具体包括：(2-1)基于断层编号集合FID，计算断层数量gn；(2-2)基于gn，创建断层上界地层集合A＝{au|u＝1,2,…,gn}，以及断层下界地层集合B＝{bu|u＝1,2,…,gn}；其中，au表示编号为u的断层的上界地层，初值均赋值为key1，表示层序为1的地层，bu表示编号为u的断层的下界地层，初值均赋值为keyln，表示表示层序为ln的地层，ln表示区域地层层数；(2-3)从断层分段集合F中读取任一断层分段fi，按照断层分段fi所属断层与各地层的切割关系，计算断层分段fi所属断层的上界地层和下界地层，并将断层上界地层集合A和断层下界地层集合B中的对应值进行更新；(2-4)循环执行步骤(2-3)，直至断层分段集合F中所有元素被遍历，得到断层上界地层集合A和断层下界地层集合B。进一步的，步骤(2-3)具体包括：(2-3-1)从断层分段集合F中读取任一断层分段fi；(2-3-2)从地层集合P中读取任一地层pcs，计算fi与pcs边界的交点，并将交点个数记为m；(2-3-3)若m>1，则表示fi切割pcs，执行步骤(2-3-4)；若m＝1，则表示fi被pcs截断，执行步骤(2-3-5)；若m<1，执行步骤(2-3-6)；(2-3-4)从集合B中读取断层分段fi所属断层的下界地层基于哈希集合H，分别获取地层pcs、的层序H(pcs)、在时，将pcs的值赋予其中，形如H(*)表示哈希集合H中地层*的层序；(2-3-5)从集合A中读取断层分段fi所属断层的上界地层基于哈希集合H，分别获取地层pcs、的层序H(pcs)、在时，将pcs的值赋予(2-3-6)循环执行步骤(2-3-2)至(2-3-5)，直至地层集合P中所有元素被遍历，得到断层分段fi对应断层发育时间的上界地层和下界地层。进一步的，步骤(3)包括：(3-1)基于断层分段间的邻接关系，按照下式计算断层分段切割关系矩阵C＝{ci,j|i＝1,2,…,fn,j＝1,2,…,fn}，其中，fn为断层分段数量；(3-2)基于断层分段切割关系矩阵C，按照下式计算断层切割关系矩阵D＝{dp,q|p＝1,2,…,gn,q＝1,2,…,gn}，gn为断层数量；(3-3)基于断层切割关系矩阵D，计算断层的发育时序集合T＝{tp|p＝1,2,…,gn}；其中，tp表示断层p的发育时序；(3-4)基于断层发育时序集合T对各断层分段的发育时序进行编码，得到发育时序编码集合E＝{ei|i＝1,2,…,fn}，其中，ei表示断层分段fi的发育时序编码；(3-5)将发育时序编码添加到断层线矢量数据中各对应断层分段的发育时序属性中。进一步的，步骤(3-3)包括：(3-3-1)创建发育时序T＝{tp|p＝1,2,…,gn}，将tp初值都设为0，设置迭代量t初值为1；(3-3-2)新建标志集合M＝{mp|p＝1,2,…,gn}，其中，mp＝0表示断层p未计算时序，mp＝1表示断层p已完成时序计算，mp初值都设为0；(3-3-3)创建一个空的断层编号集合S；(3-3-4)获取任一断层编号p，若mp＝0，则执行步骤(3-3-5)，否则执行步骤(3-3-6)；(3-3-5)遍历断层切割关系矩阵D的第p行，若对于任意断层q，均满足dp,q小于1，则将断层编号p存入集合S；其中，q≠p；(3-3-6)循环执行步骤(3-3-4)至(3-3-5)，直至完成所有断层编号遍历，得到断层编号集合S；(3-3-7)将断层编号集合S中所有断层的发育时序赋值为t，并按照下式调整断层切割关系矩阵D，以及将标志集合M中已被赋值的断层的标志修改为1；当ds,q＝1且s≠p时,调整ds,q＝0，其中s∈S(3-3-8)令t＝t+1，并返回执行步骤(3-3-3)；(3-3-9)迭代执行步骤(3-3-3)至(3-3-8)，直至完成断层发育时序集合T的计算。进一步的，步骤(3-4)包括：(3-4-1)从断层编号集合FID中读取任一断层分段fi所属断层编号fidi；(3-4-2)根据下式依次对断层分段fi的发育时序进行编码，得到编码ei，存入发育时序编码集合E中；式中，TA～TG表示发育时序编码，且发育时间从早到晚，表示断层发育时序集合T中断层分段fi所属断层的发育时序；(3-4-3)循环执行步骤(3-4-1)至(3-4-2)，直至断层编号集合FID中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于该方法包括：/n(1)分别读取断层线矢量数据、断层分段编号、地层数据、区域地层层序数据到断层分段集合F、断层编号集合FID、地层集合P、哈希集合H；/n(2)基于断层与地层间的切割关系，采用集合F、集合FID、集合P、集合H计算各断层的上界地层和下界地层，形成断层上界地层集合A和断层下界地层集合B；/n(3)基于断层之间的切割关系，计算断层分段的发育时序并进行编码，形成发育时序编码集合E，并将各断层分段的发育时序编码添加到断层线矢量数据中；/n(4)根据发育时序编码集合E和哈希集合H对断层上界地层集合A和断层下界地层集合B进行优化更新，并将更新后各断层分段的断层上界地层和断层下界地层添加断层线矢量数据中，完成断层发育时间的获取。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于该方法包括：
(1)分别读取断层线矢量数据、断层分段编号、地层数据、区域地层层序数据到断层分段集合F、断层编号集合FID、地层集合P、哈希集合H；
(2)基于断层与地层间的切割关系，采用集合F、集合FID、集合P、集合H计算各断层的上界地层和下界地层，形成断层上界地层集合A和断层下界地层集合B；
(3)基于断层之间的切割关系，计算断层分段的发育时序并进行编码，形成发育时序编码集合E，并将各断层分段的发育时序编码添加到断层线矢量数据中；
(4)根据发育时序编码集合E和哈希集合H对断层上界地层集合A和断层下界地层集合B进行优化更新，并将更新后各断层分段的断层上界地层和断层下界地层添加断层线矢量数据中，完成断层发育时间的获取。


2.根据权利要求1所述的基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于：步骤(1)具体包括：
(1-1)读取断层线矢量数据到断层分段集合F＝{fi|i＝1,2,…,fn}；其中，fi表示第i个断层分段，fn表示断层分段数量；
(1-2)读取各断层分段的编号信息，存入编号集合FID＝{fidi|i＝1,2,…,fn}；其中，fidi为断层分段fi所属断层的编号；
(1-3)读取地层数据到地层集合P＝{pcs|s＝1,2,…,pn}；其中，pcs表示第s个地层，pn表示地层数量；
(1-4)读取区域地层层序数据，生成哈希集合H＝{(keyk,k)|k＝1,2,..,ln)|}；其中，keyk表示层序为k的地层，即按照地层发育时间第k个发育成的地层，ln表示区域地层层数。


3.根据权利要求1所述的基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：
(2-1)基于断层编号集合FID，计算断层数量gn；
(2-2)基于gn，创建断层上界地层集合A＝{au|u＝1,2,…,gn}，以及断层下界地层集合B＝{bu|u＝1,2,…,gn}；其中，au表示编号为u的断层的上界地层，初值均赋值为key1，表示层序为1的地层，bu表示编号为u的断层的下界地层，初值均赋值为keyln，表示表示层序为ln的地层，ln表示区域地层层数；
(2-3)从断层分段集合F中读取任一断层分段fi，按照断层分段fi所属断层与各地层的切割关系，计算断层分段fi所属断层的上界地层和下界地层，并将断层上界地层集合A和断层下界地层集合B中的对应值进行更新；
(2-4)循环执行步骤(2-3)，直至断层分段集合F中所有元素被遍历，得到断层上界地层集合A和断层下界地层集合B。


4.根据权利要求3所述的基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于：步骤(2-3)具体包括：
(2-3-1)从断层分段集合F中读取任一断层分段fi；
(2-3-2)从地层集合P中读取任一地层pcs，计算fi与pcs边界的交点，并将交点个数记为m；
(2-3-3)若m>1，则表示fi切割pcs，执行步骤(2-3-4)；若m＝1，则表示fi被pcs截断，执行步骤(2-3-5)；若m<1，执行步骤(2-3-6)；
(2-3-4)从集合B中读取断层分段fi所属断层的下界地层基于哈希集合H，分别获取地层pcs、的层序H(pcs)、在时，将pcs的值赋予其中，形如H(*)表示哈希集合H中地层*的层序；
(2-3-5)从集合A中读取断层分段fi所属断层的上界地层基于哈希集合H，分别获取地层pcs、的层序H(pcs)、在时，将pcs的值赋予
(2-3-6)循环执行步骤(2-3-2)至(2-3-5)，直至地层集合P中所有元素被遍历，得到断层分段fi对应断层发育时间的上界地层和下界地层。


5.根据权利要求1所述的基于切割关系的断层发育时间获取方法，其特征在于：步骤(3)包括：
(3-1)基于断层分段间的邻接关系，按照下式计算断层分段切...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安波，徐诗宇，董甜甜，解宪丽，
申请(专利权)人：南京师范大学，中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32