三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法技术

本发明专利技术涉及地质信息化领域，其公开了一种三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，解决传统三维地质建模的不确定性分析方案存在的不能充分反映三维形态特征、单一模型不能完善地反映地下空间的真实面貌的问题。本发明专利技术在根据地勘数据完成地质模型的构建后，基于Monte Carlo模拟生成符合预先指定的误差分布特征的随机模型，再基于多维尺度分析法对生成的模型进行降维处理，全部映射成三维空间中的点集，通过点集中点间相对位置关系，实现模型差异的对比分析及可视化分析。本发明专利技术适用于三维地质模型的不确定性分析。维地质模型的不确定性分析。维地质模型的不确定性分析。

【技术实现步骤摘要】
三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法


[0001]本专利技术涉及地质信息化领域，具体涉及一种三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法。

技术介绍

[0002]由于地勘数据在测量和解译过程中存在固有误差，三维地质建模所采用的插值算法具有随机性，再加之地下构造复杂多样且难以预测，建模人员可能会对模型结构形态产生误判，导致建模过程中不可避免地存在不确定性问题。
[0003]现有技术对于不确定性分析通常是基于最佳估计模型，通过概率值，模糊值等标量值来对不确定性进行定量表征。由于标量是零维的，而地质结构模型本质上是三维的，采用零维标量无法充分反映出三维模型的形态特征，此外，仅仅依靠单一的地质模型也并不足以完善地反映地下空间的真实面貌。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种基于Monte Carlo模拟三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，解决传统三维地质建模的不确定性分析方案存在的不能充分反映三维形态特征、单一模型不能完善地反映地下空间的真实面貌的问题。
[0005]本专利技术解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：a.根据已有地质勘探数据构建三维地质结构模型；b.指定结构面节点高程值的误差分布特征，计算获得不同扰动强度下的误差分布参数；c.基于不同扰动强度下的误差分布参数对构建的三维地质结构模型的所有结构面节点的高程值进行Monte Carlo随机模拟，获得随机模拟出的相应数量的三维地质结构模型；d.对随机模拟出的相应数量的三维地质结构模型进行模型重构；e.计算重构后的三维地质结构模型节点处的法向量和高斯曲率；f.分别基于所述法向量和高斯曲率，采用多维尺度分析方法对所有重构后的三维地质结构模型进行降维分析。2.如权利要求1所述的三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，其特征在于，步骤a中，根据已有地质勘探数据，采用三维地质建模软件SKUA
‑
GOCAD来构建三维地质结构模型；所述已有地质勘探数据包括：地形等高线、地质调绘数据、钻探数据、挖探数据和地质剖面图。3.如权利要求1所述的三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，其特征在于，步骤b中，以正态分布作为结构面节点高程值的误差分布特征，所述计算获得不同扰动强度下的误差分布参数，具体包括：计算不同位置处节点的高程值所对应的标准差：其中，为节点i的高程值所对应的标准差；为节点i的距离因子，为节点i距其最近钻孔间的距离，为当前结构面中所有的最大值，为全局扰动因子，为钻孔的先验采样标准差；通过选取不同的和，可以获得不同扰动强度下的标准差。4.如权利要求1所述的三维地质结构模型随机生成及不确定性分析方法，其特征在于，步骤c具体包括： c1、获得构建的三维地质结构模型的节点i的高程值Z
i
； c2、通过Box
‑
Muller算法获得服从标准正态分布的随机数：首先获得两个服从均匀分布的随机数，然后通过公式计算获得随机数；
c3、计算模拟高程值：；c4、基于q个的不同扰动强度下的标准差，重复步骤c2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，王健，何刚，冉光炯，白皓，廖知勇，乔科，杨翘楚，汪军，宋路兵，杨洁，尹紫红，陈非，刘勇，兰富安，黄红亚，梁栋，蔡汶呈，胡小圆，唐浩，刘纯玉，周栓科，郭世杰，汪煦飙，
申请(专利权)人：四川高速公路建设开发集团有限公司，
类型：发明
国别省市：