一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法技术

本发明专利技术提供一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，通过获取研究区地质背景条件数据和地质地理数据；根据地质背景条件数据和地质地理数据，对地层执行建模，得到多个地层三维地质结构模型；执行建模包括针对松散地层的全局离散点建模和针对基岩地层的全局分层建模；以地层的层序整合各地层三维地质结构模型，得到城市地质三维模型。本发明专利技术过分析城市地质多源异构类地质数据的特点，针对不同地层的建模数据类型，采用不同的建模方法，以研究区标准分层作为建模基础框架，将各地层的三维地质模型进行整合，不仅能够充分利用所有的多源异构类建模数据，同时相比于目前的三维地质建模技术，能够精细地刻画各地层的空间展布特征。征。征。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法


[0001]本专利技术属于地质学领域，具体涉及一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法。

技术介绍

[0002]自从加拿大的Simon W. Houlding提出“三维地质模拟”概念以来，地质信息的三维可视化逐渐受到地质学者的重视，三维地质建模开始在矿产勘查、工程地质、地理信息技术（GIS）等相关领域成为研究的热点。目前，国际上已有不少三维地质建模方面的软件,其中比较有影响的有:GOCAD、EarthVision、Lynx、Vulcan、Surpac、M
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icromine等。专业的三维地质建模软件的推广，有力地推动了三维地质建模研究的向前发展。
[0003]现有的城市地质三维建模技术普遍存在两个方面的问题，一是很难精细刻画大尺度研究区中地层的空间展布特征，主要原因是直接利用钻孔、剖面等局部离散类建模数据无法覆盖整个研究区的所有地层的分布特征，导致对研究区地层空间结构特征进行不同程度的概化，从而客观上增加了模型成果的不确定性。二是现有的三维地质建模技术很难充分利用所有的建模数据，虽然目前已经存在一些针对多源异构类地质数据的三维地质建模技术，但是大多需要通过建模前期的数据处理统一为相同类型的建模数据，为了保持数据类型、格式之间的“兼容”，数据处理过程中需要删减、概化大量的地质信息；同时由于城市发展过程中人类活动程度较高，一般都会积累大量的工程勘察、水文地质等地质数据，这些地质数据往往具有高度的不均匀性，利用现有的三维地质建模技术进行大尺度的城市地质三维建模，无论是通过制定合适的钻孔筛选策略，或者基于典型钻孔绘制剖面的建模方式，都很难将所有的钻孔数据参与建模。
[0004]因此，本专利技术针对目前三维地质建模技术在大尺度城市地质三维建模过程中存在这些缺点，提出了一种大尺度超薄地层的城市三维建模方法，通过分析城市地质多源异构类地质数据的特点，针对不同地层的建模数据类型，采用不同的建模方法，以研究区标准分层作为建模基础框架，将各地层的三维地质模型进行整合，不仅能够充分利用所有的多源异构类建模数据，同时相比于目前的三维地质建模技术，能够精细地刻画各地层的空间展布特征。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，通过分析城市地质多源异构类地质数据的特点，针对不同地层的建模数据类型，采用不同的建模方法，以研究区标准分层作为建模基础框架，将各地层的三维地质模型进行整合，不仅能够充分利用所有的多源异构类建模数据，同时相比于目前的三维地质建模技术，能够精细地刻画各地层的空间展布特征。
[0006]本专利技术的一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，包括如下步骤：获取研究区地质背景条件数据和地质地理数据；
根据所述地质背景条件数据和地质地理数据，对地层执行建模，得到多个地层三维地质结构模型；所述执行建模包括针对松散地层的全局离散点建模和针对基岩地层的全局分层建模；以地层的层序整合各所述地层三维地质结构模型，得到城市地质三维模型。
[0007]进一步的，所述获取研究区地质背景条件数据，具体为获取研究区地质背景演化史，确定地质结构的标准地层、地层单元和代表性岩性。
[0008]进一步的，所述获取研究区地质地理数据，具体为获取研究区的DEM数据、钻孔数据和地质图数据，剔除其中的错误信息及补充缺省信息。
[0009]进一步的，在执行建模前，判断地层类型；根据地质钻孔数据中的工程勘察与施工类钻孔数据，确定地层的持力层分界线；根据持力层分界线将地质区划分为松散地层和基岩地层。
[0010]进一步的，针对松散地层的全局离散点建模，具体为获取所有钻孔数据；利用插值法构建松散地层的顶底面空间结构作为松散地层的约束框架执行建模。
[0011]进一步的，针对基岩地层的全局分层建模具体为获取所有钻孔数据、地质图数据、剖面图件和物化探数据；分别确定每一个基岩地层顶面与地面的空间展布作为约束边界；单独构建每一个基岩地层的三维地质结构。
[0012]本专利技术的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：（1）整个建模过程能够利用几乎所有收集的地质数据，且基本无需进行概化与删减处理，确保了收集整理的多元异构类地质数据的充分利用。
[0013]（2）由于建模软件的计算负荷以及硬件设备的制约，相对于其他所有地层同时进行建模的技术方案，在相同条件下，本专利技术通过逐个地层单独构建的方式，能够更加高效控制整个建模流程，提高整个建模与后期模型更新的工作效率；（3）本专利技术对于建模数据的利用率更高，同时由于是单体建模，因此在平台算力相同的情况下，能够模拟逐层模拟刻画更加精细的地层结构三维空间展布信息，从而是整个模型的精细程度更高。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的三维建模原理示意图；图3是本专利技术实施例提供的松散地层的全局离散点建模原理示意图；图4是本专利技术实施例提供的基岩地层的全局分层建模原理示意图一；图5是本专利技术实施例提供的基岩地层的全局分层建模原理示意图二。
具体实施方式
[0015]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做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。
[0016]本实施例所述的大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，如图1
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图5所示，图1为本专利技术实施例的基本流程示意图，具体包括如下步骤：获取研究区地质背景条件数据和地质地理数据；获取研究区地质背景演化史，确定地质结构的标准地层、地层单元和代表性岩性，同时获取获取研究区的DEM数据、钻孔数据和地质图数据，剔除其中的错误信息及补充缺省信息。
[0017]根据所述地质背景条件数据和地质地理数据，对地层执行建模，在执行建模前，判断地层类型；根据地质钻孔数据中的工程勘察与施工类钻孔数据，确定地层的持力层分界线；根据持力层分界线将地质区划分为松散地层和基岩地层以得到多个地层三维地质结构模型；所述执行建模包括针对松散地层的全局离散点建模和针对基岩地层的全局分层建模；以地层的层序整合各所述地层三维地质结构模型，得到城市地质三维模型具体地，本实施例以武汉市为例。
[0018]步骤一、研究区地质背景条件分析分析研究区地质背景演化史，确定地质结构的标准地层、地层单元及其代表性岩性；在此基础上，确定研究区的基础地质格架，以此作为武汉市三维地质结构建模的关键地质约束条件，以及后期整合各地层三维结构模型的统一框架。
[0019]步骤二、收集整理相关的地质地理资料基于不同的应用需求，市政管理、建设积累了大量的多源异构类地质资料，需要首先对建模数据进行梳理分类，了解建模数据的丰缺特征，甄别剔除其中的错误信息，补充影响可能影响建模质量的地质数据；在此基础上，比较分析建模数据质量与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：获取研究区地质背景条件数据和地质地理数据；根据所述地质背景条件数据和地质地理数据，对地层执行建模，得到多个地层三维地质结构模型；所述执行建模包括针对松散地层的全局离散点建模和针对基岩地层的全局分层建模；以地层的层序整合各所述地层三维地质结构模型，得到城市地质三维模型。2.根据权利要求1中所述的大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，其特征在于，所述获取研究区地质背景条件数据，具体为获取研究区地质背景演化史，确定地质结构的标准地层、地层单元和代表性岩性。3.根据权利要求2中所述的大尺度超薄地层的城市地质三维建模方法，其特征在于，所述获取研究区地质地理数据，具体为获取研究区的DEM数据、钻孔数据和地质图数据，剔除其中的错误信息及...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺昌，刘传逢，陶良，谭仁春，徐德馨，李黎，黄群龙，郭明武，张春梅，吴昊，夏冬生，朱吉祥，周小元，霍志斌，王伟，蔡子昭，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：