一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法技术

本发明专利技术涉及三维地质建模领域，具体是一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，包括如下步骤：（1）数据处理与主干剖面绘制；（2）训练虚拟钻孔智能生成模型；（3）训练图切剖面智能绘制模型；（4）在建模区域智能生成虚拟钻孔；（5）在建模区域智能绘制图切剖面；（6）基于图切剖面生成区域三维地质模型，本发明专利技术区域三维地质建模数据的智能化生成方法，可根据已有的地质、地球物理、矿床勘探数据等多源、异构数据，通过深度学习方法建立可获取的多源信息与地下三维地质信息之间的关系，从而可以智能地生成虚拟钻孔、图切剖面等三维地质建模数据，并在此基础上快速构建区域三维地质模型，实现区域三维地质建模的智能化和自动化。域三维地质建模的智能化和自动化。域三维地质建模的智能化和自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法


[0001]本专利技术涉及三维地质建模领域，具体是一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法。

技术介绍

[0002]三维地质建模就是将地质、测井、地球物理资料和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量随机模型，三维地质建模过程是对多源异构地学数据进行综合研究的过程。
[0003]建立三维地质模型依赖于大量反映地下地质情况的建模剖面，构建一个较大区域三维地质模型往往需要上万甚至几十万条剖面，每条剖面均需要根据地质图生成初始剖面，然后在初始剖面的基础上通过重磁电联合反演生成建模剖面；同时，建立可靠三维地质模型需要有充足的、能够反映地下深部地质信息的数据，钻孔资料能够提供地质下地质情况的详细信息，是人工进行三维地质建模过程中的约束资料，也是构建人工智能三维建模学习数据集的基础资料。
[0004]现有的建模技术和软件建模，缺乏自动构建三维地质建模剖面的智能算法，大部分建模剖面工作主要靠人工完成，耗时、费力，建模时间需要数月甚至数年，难以进行大区域三维建模，严重制约了三维地质研究、三维矿产资源评价、重大工程选址与设计工程的开展。对于建模区域广的研究区，钻孔数据少，且多数钻孔集中于面积很小的矿区或勘查区，难以约束区域地下地质情况，进而难以构建满足智能三维建模的学习数据集。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，基于多源异构地学数据，智能生成虚拟钻孔和图切剖面等区域三维地质建模数据，解决缺乏自动构建三维地质建模剖面的有效算法、钻孔数据稀疏等问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，包括如下步骤：（1）数据处理与主干剖面绘制；（2）训练虚拟钻孔智能生成模型；（3）训练图切剖面智能绘制模型；（4）在建模区域智能生成虚拟钻孔；（5）在建模区域智能绘制图切剖面；（6）基于图切剖面生成区域三维地质模型。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（1）中，数据处理与主干剖面绘制按以下步骤进行：
A1、收集和整理建模需要使用的数据资料，其中，数据资料包括有多源、异构的地质图、地质剖面图、钻孔数据、产状数据、地球物理数据和DEM；A2、对重磁数据进行延拓处理，形成不同延拓高度的网格化数据；A3、对GIS格式的地质图进行预处理，根据重磁数据的网格化参数，划分为指定大小的网格，将地质属性填充到每一个网格中，作为该网格的数据值；A4、以步骤A1中钻孔数据作为约束，在建模区设计少量的主干剖面，并使主干剖面穿越钻孔位置，绘制主干剖面后，利用重磁数据对剖面进行反演，并以钻孔为约束修正主干剖面。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（2）中，以要生成的虚拟钻孔所在的点为中心形成网格，利用地质图、产状、重磁及延拓数据作为基础数据，通过网格化形成不同的数据窗口，获取主干剖面的垂向层位信息作为虚拟钻孔标签，构建训练数据集；对深度学习模型进行改进，构建智能虚拟钻孔生成网络模型。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（3）中，以深度学习模型为基础模型，通过构建训练数据集、训练模型和调整参数等步骤进行图切剖面智能绘制。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：构建训练数据集时，将已有剖面和主干剖面作为标签数据，以剖面线为中心构建窗口，将窗口内的地质图、产状、虚拟钻孔、重磁及延拓数据作为输入数据，以窗口内的剖面图作为标签，构建训练数据集进行网络训练。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述深度学习模型为条件生成对抗网络。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（4）中，将建模区域划分为网格单元，以包含n
×
n个网格单元的区域为建模窗口，将窗口中的地质、地球物理数据叠加形成推断数据，利用虚拟钻孔智能生成模型生成该窗口的虚拟钻孔。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（5）中，根据步骤（4）中建模窗口，将建模窗口中的地质、地球物理数据和虚拟钻孔数据叠加形成推断数据，利用图切剖面智能绘制模型生成该窗口的图切剖面。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：在步骤（6）中，对建模全区进行图切剖面的智能绘制工作，并基于生成的图切剖面建立全区三维地质模型。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术可以根据已有的地质、地球物理、矿床勘探数据等多源、异构数据，通过深度学习方法建立可获取的多源信息与地下三维地质信息之间的关系，从而使用少量的人工操作，可以智能生成虚拟钻孔、图切剖面等三维地质建模数据，解决三维地质建模数据不充分和建模效率低等问题，可显著提高建模数据的构建效率和自动化程度，节约人力成本与时间成本，并在此基础上快速构建区域三维地质模型，实现区域三维地质建模的智能化和自动化；（2）本专利技术采用条件生成对抗网络等深度学习模型生成三维建模数据，给定建模区域后，可以智能生成拟建模区域任意位置的或所有网格节点的深部地质信息，包含地下地质体名称、深度等信息，这些信息可以直接用于生成区域三维地质模型。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中区域三维地质建模数据的智能化生成方法的技术路线图。
具体实施方式
[0017]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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0019]请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，包括如下步骤：（1）数据处理与主干剖面绘制；（2）训练虚拟钻孔智能生成模型；（3）训练图切剖面智能绘制模型；（4）在建模区域智能生成虚拟钻孔；（5）在建模区域智能绘制图切剖面；（6）基于图切剖面生成区域三维地质模型。
[0020]通过该方法的六个步骤，可以根据已有的地质、地球物理、矿床勘探数据等多源、异构数据，通过深度学习方法建立可获取的多源信息与地下三维地质信息之间的关系，从而使用少量的人工操作，可以智能地生成虚拟钻孔、图切剖面等三维地质建模数据，解决三维地质建模数据不充分和建模效率低等问题，可显著提高建模数据的构建效率和自动化程度，节约人力成本与时间成本，并在此基础上快速构建区域三维地质模型，实现区域三维地质建模的智能化和自动化，值得推广。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，请参阅图1，在步骤（1）中，数据处理与主干剖面绘制按以下步骤进行：A1、收集和整理建模需要使用的数据资料，其中，数据资料包括有多源、异构的地质图、地质剖面图、钻孔数据、产状数据、地球物理数据和DEM；A2、对重磁数据进行延拓处理，形成不同延拓高度的网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域三维地质建模数据的智能化生成方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）数据处理与主干剖面绘制；（2）训练虚拟钻孔智能生成模型；（3）训练图切剖面智能绘制模型；（4）在建模区域智能生成虚拟钻孔；（5）在建模区域智能绘制图切剖面；（6）基于图切剖面生成区域三维地质模型。2.根据权利要求1所述的区域三维地质建模数据的智能化生成方法，其特征在于，在步骤（1）中，数据处理与主干剖面绘制按以下步骤进行：A1、收集和整理建模需要使用的数据资料，其中，数据资料包括有多源、异构的地质图、地质剖面图、钻孔数据、产状数据、地球物理数据和DEM；A2、对重磁数据进行延拓处理，形成不同延拓高度的网格化数据；A3、对GIS格式的地质图进行预处理，根据重磁数据的网格化参数，划分为指定大小的网格，将地质属性填充到每一个网格中，作为该网格的数据值；A4、以步骤A1中钻孔数据作为约束，在建模区设计少量的主干剖面，并使主干剖面穿越钻孔位置，绘制主干剖面后，利用重磁数据对剖面进行反演，并以钻孔为约束修正主干剖面。3.根据权利要求1所述的区域三维地质建模数据的智能化生成方法，其特征在于，在步骤（2）中，以要生成的虚拟钻孔所在的点为中心形成网格，利用地质图、产状、重磁及延拓数据作为基础数据，通过网格化形成不同的数据窗口，获取主干剖面的垂向层位信息作为虚拟钻孔标签，构建训练数据集；对深度学习模型进行改进，构建智能虚拟钻孔生成网络模型。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉祥金，薛林福，郭福生，吴志春，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：