多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法技术

本发明专利技术公开了一种多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，包括如下步骤：S1：野外露头数字化信息采集；S2：基础信息交叉整合；S3：露头沉积过程还原；S4：建立野外露头三维可视化模型。本发明专利技术通过运用无人机、激光扫描仪、激光测距仪等仪器设备，对野外地质露头进行精细的观测与数据采集，将基础数据进行归类统计，并运用沉积学分析方法建立野外露头三维数字表征库，且通过三维可视化模型展示露头全面信息，极大减少了研究人员考察野外露头的工作量，同时，也为地质露头研究提供了一种新的研究思路与研究方法。

【技术实现步骤摘要】
多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法
本专利技术属于野外露头地质考察
，具体涉及一种多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法。
技术介绍
野外露头地质考察是获取地质资料最直接的途径，野外露头的地层发育特征、岩性岩相特征、储层物性特征可以很好的反映区域沉积学信息。对野外地质露头进行精细研究，是沉积学的一种重要研究手段。目前，多数学者对露头的考察工作多停留在肉眼观察、卷尺测量、局部典型特征拍照的阶段。露头研究迫切需要一种能宏观把握、精准定量、整体建模的考察与分析方法。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，本专利技术可获取野外露头的图像、规模尺度、岩性信息，建立野外露头三维数字表征库。通过各种观测设备的交叉使用，使得定量数据更加准确，形成一套由宏观至微观的精确、可视化、定量化的野外露头基础信息库。为了解决相关技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：一种多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，包括如下步骤：S1：野外露头数字化信息采集；S2：基础信息交叉整合；S3：露头沉积过程还原；S4：建立野外露头三维可视化模型。在本专利技术较佳地实施例中，所述多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法还包括：S0：野外露头选取。在本专利技术较佳地实施例中，所述野外露头选取方式包括：S01：出露面积大；S02：沉积相类型典型、且特征清晰；S03：遮挡程度低。在本专利技术较佳地实施例中，其特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：S11：露头高清图像及坐标信息采集；S12：露头正面三维信息采集；S13：露头沉积学信息采集。在本专利技术较佳地实施例中，所述步骤S11包括如下子步骤：S111：利用无人机对露头高清图像及坐标信息采集形成无人机点云数据和正面正摄影图像；S112：利用相机对露头局部典型现象进行图像采集。在本专利技术较佳地实施例中，所述步骤S12具体包括：利用激光扫描仪对露头正面进行定点扫描，并采集坐标信息，形成露头正面三维点云数据。在本专利技术较佳地实施例中，所述步骤S13步骤包括如下子步骤：S131：野外露头宏观信息采集；S132：岩性岩相数据采集；S133：砂体规模尺度统计；S134：储层样品采集。在本专利技术较佳地实施例中，所述步骤S2包括如下子步骤：S21：建立岩性岩相库；S22：建立砂体规模尺度库；S23：建立储层物性参数库。在本专利技术较佳地实施例中，所述建立岩性岩相库具体方式包括利用激光扫描仪图像+单反相机照片构建岩性岩相库；所述建立砂体规模尺度库具体方式包括利用无人机正摄影图像+激光测距仪信息建立砂体规模尺度库；所述建立储层物性参数库具体方式包括采样+薄片研究建立储层物性参数库。在本专利技术较佳地实施例中，所述步骤S4包括如下子步骤：S41：建立露头宏观三维模型；S42：建立露头正面高精度三维模型。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术通过运用无人机、激光扫描仪、激光测距仪等仪器设备，对野外地质露头进行精细的观测与数据采集，将基础数据进行归类统计，并运用沉积学分析方法建立野外露头三维数字表征库，且通过三维可视化模型展示露头全面信息，极大减少了研究人员考察野外露头的工作量，同时，也为地质露头研究提供了一种新的研究思路与研究方法。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为无人机露头整体拍摄飞行路径示意图；图2为无人机定点摄影拍摄露头正面图像示意图；图3为相机局部典型现象图像采集示意图；图4为岩性岩相数据采集示意图；图5为岩性岩相组合表示意图；图6为岩性岩相图版示意图；图7为沉积环境和岩相组合表示意图；图8为无人机正摄影图像测量砂体规模尺度示意图；图9为砂体规模尺度统计表示意图；图10为露头砂体储层物性统计表示意图；图11为露头物性参数表示意图；图12为古水流方位判断示意图；图13为无人机+激光扫描仪点云数据处理过程示意图；图14为露头正面三维定量信息示意图；图15为多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法的流程图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。近年来，无人机、激光测距、激光扫描在建筑、工程行业均有较为深入的应用，考虑野外地质露头研究的需求，相关仪器设备与数据采集手段在露头研究方面具有很大的应用空间。实施例一种多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法包括如下步骤(如图15所示)：步骤1：野外露头选取。在本专利技术较佳地实施例中，所述野外露头选取方式包括：(1)出露面积大；受控于三角洲、冲积扇等沉积体相对较大的体积，野外露头需出露相当的面积才能尽可能完整的展示其沉积特征与相带演化过程，一般选取出露面积为1000m2以上的野外露头。(2)沉积相类型典型、且特征清晰；对于选取的野外露头需进行详细的地质解剖与成因分析，若其沉积相类型模糊、沉积特征出露不完全，将极大增加露头考察阶段的工作量，同时对其沉积特征研究、沉积过程反演也存在极大困难。(3)遮挡程度低，易于进行测量；本方法需要建立野外露头高精度三维、二维模型，若露头具较多遮挡物，则模型中将存在许多视觉盲点，使模型的展示效果大大降低；同时，由于考察阶段所使用的仪器设备较多，野外露头应尽量处于地形平缓、易于测量的位置。步骤2：野外露头数字化信息采集。(1)露头高清图像及坐标信息采集；1)无人机图像采集：运用无人机按照预设路径对野外露头进行整体摄影，采集不同部位的高清图像及坐标信息，形成无人机点云数据(如图1所示)；运用无人机定点摄影技术采集露头正面高清图像及相应坐标信息，拼接成露头正面正摄影图像(如图2所示)；2)相机采集：运用相机对露头局部典型现象进行图像采集，包括构造特征、典型现象等(如图3所示)。(2)露头正面三维信息采集；运用激光扫描仪对露头正面进行定点扫描，并采集坐标信息，形成露头正面三维点云数据。(3)露头沉积学信息采集。1)野外露头宏观信息采集：测量野外露头的出露情况，包括运用激光测距仪测量露头整体的长、宽、高，以及用罗盘测量地层的倾向、倾角，通过沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：野外露头数字化信息采集；/nS2：基础信息交叉整合；/nS3：露头沉积过程还原；/nS4：建立野外露头三维可视化模型。/n

【技术特征摘要】
1.多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：野外露头数字化信息采集；
S2：基础信息交叉整合；
S3：露头沉积过程还原；
S4：建立野外露头三维可视化模型。


2.根据权利要求1所述的多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，还包括：
S0：野外露头选取。


3.根据权利要求2所述的多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，所述野外露头选取方式包括：
S01：出露面积大；
S02：沉积相类型典型、且特征清晰；
S03：遮挡程度低。


4.根据权利要求1所述的多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：
S11：露头高清图像及坐标信息采集；
S12：露头正面三维信息采集；
S13：露头沉积学信息采集。


5.根据权利要求4所述的多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其特征在于，所述步骤S11包括如下子步骤：
S111：利用无人机对露头高清图像及坐标信息采集形成无人机点云数据和正面正摄影图像；
S112：利用相机对露头局部典型现象进行图像采集。


6.根据权利要求4所述的多数据交叉的野外露头信息采集及建模方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元福，李睿智，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11