【技术实现步骤摘要】
知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置
本专利技术涉及三维地质建模
,尤其涉及一种知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置。
技术介绍
基岩面是指地球陆地表面疏松物质(土壤和底土)底下的坚硬岩层面,它将第四系地质体和基岩地质体分隔开来,约束着第四系松散层的空间形态和分布范围。基岩面建模对于第四系松散层三维建模、地下资源评价、地下空间规划和利用等具有重要的研究意义和实用价值。早期,主要根据地球物理方法观测和分析各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等,并通过数据反演构建基岩面模型。该方法虽然适用范围广,但精度较低,且解析结果及建模质量因人而异。后来,随着工程地质钻孔数据量的不断积累,逐步形成了基于钻孔的基岩面建模方法。在钻孔数据丰富,且分布相对均匀的情况下,该方法建模精度较高;然而,该方法过分依赖钻孔数据,导致钻孔稀疏区域的基岩面模型精度较低。
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,提供一种在提高钻孔稀疏区域的建模精度的知识驱动的基岩面三维模型构建方法及装置。技术方案:本专利技术所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法包括:(1)基于研究区的地质图,获取基岩出露区边界线,并对研究区的DEM数据进行裁剪,获得基岩埋藏区域的DEM数据dem1和基岩出露区的DEM数据dem2;(2)根据研究区的地貌单元图层,将基岩埋藏区域划分为岗地、河谷、湖泊和平原这四类地貌单元类型,并存入地貌单元集合GU中;(3)从地貌单元集合GU中获取任一地貌单 ...
【技术保护点】
1.一种知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于该方法包括:/n(1)基于研究区的地质图,获取基岩出露区边界线,并对研究区的DEM数据进行裁剪,获得基岩埋藏区域的DEM数据dem1和基岩出露区的DEM数据dem2;/n(2)根据研究区的地貌单元图层,将基岩埋藏区域划分为岗地、河谷、湖泊和平原这四类地貌单元类型,并存入地貌单元集合GU中;/n(3)从地貌单元集合GU中获取任一地貌单元gu
【技术特征摘要】
1.一种知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于该方法包括:
(1)基于研究区的地质图,获取基岩出露区边界线,并对研究区的DEM数据进行裁剪,获得基岩埋藏区域的DEM数据dem1和基岩出露区的DEM数据dem2;
(2)根据研究区的地貌单元图层,将基岩埋藏区域划分为岗地、河谷、湖泊和平原这四类地貌单元类型,并存入地貌单元集合GU中;
(3)从地貌单元集合GU中获取任一地貌单元gui,若gui为平原,则执行步骤(6);否则,执行步骤(4);
(4)获取gui的钻孔集合RD,并根据钻孔集合RD和gui的地貌单元类型计算gui待构建埋深等值线的最大埋深值Hmax和最小埋深值Hmin,之后执行步骤(5);
(5)基于Hmax和Hmin,构建地貌单元gui的埋深等值线,执行步骤(7);
(6)基于Dem1,构建地貌单元gui的虚拟钻孔集合VD;
(7)基于埋深等值线、虚拟钻孔集合VD、钻孔集合RD和Dem1,构建地貌单元gui的基岩面三维模型bmi;
(8)重复执行步骤(3)至步骤(7),直至所有地貌单元的基岩面三维模型构建完成,并存储至基岩面模型集合BM中;
(9)将Dem2和基岩面模型集合BM中所有栅格合并,生成研究区域完整的基岩面三维模型。
2.根据权利要求1所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于:步骤(4)具体包括:
(4-1)获取gui内的所有钻孔数据到集合RD={rdj|j=1,2,…,nrd},其中,rdj表示gui内第j个钻孔,nrd为钻孔个数;
(4-2)获取埋深值最大的钻孔rdm,将其埋深值记为Hm,根据下式计算最大埋深值Hmax;
式中,d为预设埋深线间距,符号[]为取整符号;
(4-3)若gui为岗地,则直接将Hn赋值为零;否则,获取埋深值最小的钻孔rdn,将其埋深值记为Hn;
(4-4)基于Hn采用下式,计算最小埋深值Hmin;
(4-5)判断是否满足Hmin=d,若是,则执行步骤(5);否则执行步骤(4-6);
(4-6)根据钻孔rdm和钻孔rdn分别到地貌单元边界的最短距离调整最小值Hmin,并执行步骤(5)。
3.根据权利要求2所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于:步骤(4-6)具体包括:
(4-6-1)分别获取钻孔rdm、钻孔rdn到地貌单元边界的最短距离Dism、Disn;
(4-6-2)根据下式计算基岩埋深为Hmin-d的等值线到地貌单元边界的距离Dis;
式中,Hn、Hm分别为钻孔点rdn、rdm的基岩埋深值,符号||为取绝对值符号;
(4-6-3)若Dis≥0,则令Hmin=Hmin-d,然后执行步骤(4-5);否则,执行步骤(5)。
4.根据权利要求1所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于:步骤(5)具体包括:
(5-1)基于地貌单元gui的钻孔集合RD,获取用于构建基岩埋深为Hmin的等值线ch1的钻孔rdu和rdv;
(5-2)若gui为岗地,则基于地质图,将gui的基岩出露线作为埋深基准线ch0,否则,将gui地貌单元边界线作为埋深基准线ch0;
(5-3)分别计算钻孔点rdu、rdv到基岩埋深基准线ch0的最短距离Disu、Disv;
(5-4)根据下式,计算基岩埋深为Hmin的等值线ch1到基岩埋深基准线ch0的距离Dis1-0;
式中,Hu、Hv分别为钻孔点rdu、rdv的基岩埋深值,符号||为取绝对值符号;
(5-5)基于基岩埋深基准线ch0和距离Dis1-0,执行缓冲区分析,获取缓冲区边界线BLine0;
(5-6)根据地貌单元gui的范围裁剪BLine0,生成基岩埋深为Hmin的等值线ch1;
(5-7)循环执行(5-1)至(5-6),依次构建基岩埋深为Hmin+d,Hmin+2d,…,Hmax的基岩埋深等值线,直至地貌单元gui的所有基岩埋深等值线构建完成。
5.根据权利要求4所述的知识驱动的基岩面三维模型构建方法,其特征在于:步骤(5-1)具体包括:
(5-1-1)获取g...
【专利技术属性】
技术研发人员:董甜甜,李安波,徐诗宇,
申请(专利权)人:南京师范大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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