一种针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法技术

本发明专利技术公开了一种针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法，包括以下步骤：预处理掌子面数据与超前钻孔数据获得目标类型的不良地质体的待插值点集，对该点集执行插值计算，得到不良地质体体素模型；利用超前钻孔数据对不良地质体插值结果进行质量评估；利用物探反演数据构建地球物理场体素模型，求取其与不良地质体体素模型的交集，得到不良地质特征体素模型；将不良地质特征体素模型坐标映射至物探反演数据，提取局部坐标集合并根据对应精度重采样，得到不良地质特征坐标点集。本发明专利技术能够融合掌子面数据与超前钻孔数据揭示的不良地质先验信息，精准提取多模态物探反演数据中的不良地质特征，有利于明确不良地质体的地球物理响应特征。球物理响应特征。球物理响应特征。

【技术实现步骤摘要】
一种针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程地质探测
，具体涉及一种针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来，铁路工程建设步入高潮，为隧道技术的发展创造了前所未有的机遇，同时也对隧道工程地质勘探及灾害防治提出了更高的要求。利用多类型地球物理超前探测技术实现对掌子面前方不良地质体的空间分布及属性信息进行探测、建模及分析，是隧道施工中必不可少的环节。提取隧道开挖过程中不断更新的地震波场、电磁场、电场等物探反演数据中的不良地质特征，建立与实际不良地质情况的对应关系，进而得到隧道不良地质体的地球物理响应规律，有利于更加精准地掌握掌子面前方的不良地质情况，对隧道施工动态优化设计、精准安全防控具有重要意义。
[0003]现有不良地质特征提取方法依赖专家研判与手动勾绘，物探法探测范围大但不同地质背景下地球物理响应特征存在差异，钻探法及素描法探测范围小但精确度高，且多源数据之间独立分散、精度及尺度不一，难以融合提取关键特征。由于掌子面数据与超前钻孔数据可以直观反映实际地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预处理掌子面数据与超前钻孔数据获得目标类型的不良地质体的待插值点集，对该点集执行插值计算，得到不良地质体体素模型；S2、利用超前钻孔数据对所述不良地质体插值结果进行质量评估；S3、利用物探反演数据构建地球物理场体素模型，求取其与所述不良地质体体素模型的交集，得到不良地质特征体素模型；S4、将所述不良地质特征体素模型坐标映射至物探反演数据，提取局部坐标集合并根据对应精度重采样，得到不良地质特征坐标点集。2.根据权利要求1所述的针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括如下：S101、选取目标不良地质特征提取隧道里程段内的多个掌子面数据，根据每个掌子面数据中记录的目标类型的不良地质信息，在对应的掌子面影像数据中人工标绘不良地质体轮廓；S102、每张掌子面影像横向等间距划分为m个分区，横向等间距划分为n个分区，共m
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n个分区，取每个分区中心点，计算该点到S101中所述的不良地质体轮廓的最短距离，并判断该点与S101中所述的不良地质体轮廓是否构成包含关系，若是则赋予该点的属性值为距离的负值，若不是则赋予该点的属性值为距离的正值，得到点集Ps1；S103、选取目标不良地质特征提取隧道里程段内的多个超前钻孔数据，根据每个超前钻孔数据记录的目标类型的不良地质信息，将对应的钻孔数据划分为两类，一类属于目标类型的不良地质体，另一类不属于目标类型的不良地质体，得到分类后的多段钻孔数据，提取所述多段钻孔数据中的分段节点，得到点集Ps2，并为Ps2中所有点的属性值赋予0值，合并Ps1与Ps2，得到点集Ps3；S104、结合隧道施工设计图纸与掌子面数据对应的隧道施工里程信息，将所述点集Ps3坐标映射至隧道施工里程三维坐标系，得到待插值三维点集Ps_i，计算所述待插值三维点集Ps_i的轴对齐包围盒并空间划分为密集体素，设定插值参数，对待插值三维点集插值计算每个体素单元的属性值，得到不良地质体插值结果，提取该插值结果中属性值不大于0的体素单元，得到不良地质体体素模型。3.根据权利要求2所述的针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法，其特征在于：步骤S102中，所述等间距划分掌子面影像，其横向纵向划分数量不少于20。4.根据权利要求2所述的针对隧道物探反演数据的不良地质特征提取方法，其特征在于：步骤S104中，所述插值计算使用层次B样条插值，所述空间划分的精度不低于0.1米。5.根据权利要求1所述的针对隧道物探反演数据的不良地质特征提...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆，丁雨淋，吴浩宇，张利国，许广春，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：