一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法，包括：设定约束条件并基于待测矿体构建矿体八叉树模型；基于约束条件对矿体八叉树模型进行剖分，获得若干个子空间并在每个子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型。本发明专利技术在研究区范围较大或矿体形态复杂的情况下，通过八叉树模型对研究空间进行合理划分，实现了对海量局部异向性搜索椭球体进行合理高效的组织和管理，减少了建模的过程中存储空间浪费和效率低下的问题，从而提高地质统计学储量估算方法的适用性和实用性。地质统计学储量估算方法的适用性和实用性。地质统计学储量估算方法的适用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法


[0001]本专利技术涉及地质统计学矿产资源储量估算领域，特别是涉及一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法。

技术介绍

[0002]目前，地质统计学矿产资源储量估算过程中，搜索椭球体模型定义了对待估块进行品位估算时，样品数据的空间搜索范围和相关参数。局部异向性搜索椭球体建模，简单理解就是针对形态复杂的矿体，利用其不同位置处产状不同的特点，将局部位置的异向性椭球体自动旋转到合适的方向的过程。
[0003]一般情况下，要求搜索椭球体的空间方位与矿体的形态、状态相一致。当研究区为形态复杂的矿体或研究区域较大时，可能需要构建大量的局部异向性搜索椭球体，这将导致建模过程出现空间不足的问题。可见，目前的相关技术需要进一步改进：传统方法难以高效构建和管理海量局部异向性搜索椭球体模型，这些问题，可以通过引进八叉树模型来解决。
[0004]八叉树是一种用于描述三维空间的数据结构，其每个结点表示一个长方体空间。八叉树的每个非叶子结点都有八个子结点，将其父结点对应的空间均匀划分成八个子空间，即：八个子结点所表示的子空间体积加在一起就等于父结点的体积。该数据结构将所要表示的三维空间V按X、Y、Z三个方向从中间进行分割，把V分割成八个长方体，然后根据每个长方体中所含的目标来决定是否对各长方体继续进行八等分的划分，一直划分到每个长方体被一个目标所充满，或没有目标，或者是其大小已成为预先定义的不可再分的体素为止。
[0005]由此可见，大尺度复杂矿体对局部异向性搜索椭球体建模过程提出了更高的要求，不仅要考虑处理效率，而且要考虑存储空间的问题。利用八叉树模型对待建模的矿体空间进行合理分区，可以较好地弥补这一不足，从而解决目前出现在建模过程中的空间浪费的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法，以解决上述现有技术存在的问题，为了在研究区范围较大或矿体形态复杂需要构建较多搜索椭球体的情况下，很好地解决建模过程中产生的数据存储和空间浪费问题，增加地质统计学储量估算方法对复杂矿体模型的适应性，从而提高该方法的使用范围。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法，包括：
[0009]设定约束条件并基于待测矿体构建矿体八叉树模型；
[0010]基于所述约束条件对所述矿体八叉树模型进行剖分，获得若干个子空间并在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型。
[0011]可选的，所述约束条件包括：
[0012]对结点的约束：结点的尺度大于最小允许值；
[0013]对子空间的约束：每个子空间的尺度小于等于最大允许值；
[0014]对差异度的约束：差异度小于预设的差异度阈值。
[0015]可选的，基于待测矿体构建矿体八叉树模型的过程包括：计算待测矿体整体对应的长方体包围盒，将所述长方体包围盒作为所述矿体八叉树模型的根结点，并分别计算所述矿体八叉树模型中每个结点的结点坐标的最大值和最小值。
[0016]可选的，基于所述约束条件对所述矿体八叉树模型进行剖分，获得若干个子空间并在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型的过程包括：
[0017]判断结点是否满足所述约束条件，若满足则对所述结点进行剖分，获得若干个子空间；
[0018]判断若干个所述子空间是否满足所述约束条件，若满足则分别在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型；
[0019]计算所述若干个子空间对应的局部异向性搜索椭球体之间的差异度，若满足所述约束条件，则结束剖分。
[0020]可选的，所述判断结点是否满足所述约束条件，若满足则对所述结点进行剖分，获得若干个子空间的过程中包括：
[0021]若所述结点的结点尺度大于最小允许值，则将结点均匀剖分成八个所述子空间，所述结点的尺度若小于等于最小允许值则不必进行剖分。
[0022]可选的，判断若干个所述子空间是否满足所述约束条件，若满足则分别在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型的过程中包括：
[0023]若存在任意一个所述子空间的尺度大于最大允许值，则再次进行剖分，直到所有所述子空间的尺度均小于等于最大允许值时，分别在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型。
[0024]可选的，计算所述若干个子空间对应的局部异向性搜索椭球体之间的差异度，若满足所述约束条件，则结束剖分的过程中包括：
[0025]预设所述差异度阈值，计算每个所述子空间对应的局部异向性搜索椭球体之间的差异度，并与所述差异度阈值比较，若所述差异度大于所述差异度阈值，则需继续剖分；
[0026]若所述差异度小于所述差异度阈值则结束剖分。
[0027]可选的，计算每个所述子空间对应的椭球体之间的差异度的过程中包括：
[0028]分别基于角度方差和变异系数计算每个所述局部异向性搜索椭球体的差异度，其中所述差异度包括角度差异度和轴长差异度。
[0029]可选的，计算所述角度差异度的公式S
θ
为：
[0030][0031]上式中，θ表示任意一个角度参数。
[0032]可选的，计算所述轴长差异度的公式为：
[0033][0034]上式中，x表示任意一个轴长参数，CV
x
表示轴长向量x的变异性，μ表示8个轴长的均值。
[0035]本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术在研究区范围较大或矿体形态复杂的情况下，通过八叉树模型对研究空间进行合理划分，实现了对海量局部异向性搜索椭球体进行合理高效的组织和管理，减少了建模的过程中存储空间浪费和效率低下的问题，从而提高地质统计学储量估算方法的适用性和实用性。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请实施例中的八叉树的结构及生成过程示意图；
[0039]图2为本申请实施例中的基于八叉树的海量搜索椭球体建模流程示意图；
[0040]图3为本申请实施例中的结点剖分条件的判断流程示意图；
[0041]图4为本申请实施例中的八叉树的根结点生成过程示意图；
[0042]图5为本申请实施例中的八叉树结点剖分条件判断过程示意图；
[0043]图6为本申请实施例中的八叉树结点剖分条件判断结果示意图；
[0044]图7为本申请实施例中的八叉树生成结果示意图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于八叉树的局部异向性搜索椭球体动态建模方法，其特征在于，包括：设定约束条件并基于待测矿体构建矿体八叉树模型；基于所述约束条件对所述矿体八叉树模型进行剖分，获得若干个子空间并在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括：对结点的约束：结点的尺度大于最小允许值；对子空间的约束：每个子空间的尺度小于等于最大允许值；对差异度的约束：差异度小于预设的差异度阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于待测矿体构建矿体八叉树模型的过程包括：计算待测矿体整体对应的长方体包围盒，将所述长方体包围盒作为所述矿体八叉树模型的根结点，并分别计算所述矿体八叉树模型中每个结点的结点坐标的最大值和最小值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述约束条件对所述矿体八叉树模型进行剖分，获得若干个子空间并在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型的过程包括：判断结点是否满足所述约束条件，若满足则对所述结点进行剖分，获得若干个子空间；判断若干个所述子空间是否满足所述约束条件，若满足则分别在每个所述子空间内生成局部异向性搜索椭球体模型；计算所述若干个子空间对应的局部异向性搜索椭球体之间的差异度，若满足所述约束条件，则结束剖分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断结点是否满足所述约束条件，若满足则对所述结点进行剖分，获得若干个子空间的过程中包括：若所述结点的结点尺度大于最小允许值，则将结点均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李章林，王平，张夏林，汪宁，廉令坤，许颖颖，翁正平，张志庭，张军强，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：