【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三维地质体空间插值领域，具体是一种三维地质体空间插值系统及方法。
技术介绍
1、在地质勘探与研究领域，准确获取三维地质体空间信息对于深入了解地下地质结构、资源分布以及地质灾害评估等方面至关重要，三维地质体空间插值作为一种关键技术手段，其核心目标是通过有限的钻孔数据和地质数据，对未采样区域的地质属性进行合理估算，进而构建高精度的三维地质模型。
2、传统的三维地质体空间插值方法在面对复杂地质状况时存在诸多局限性，在插值算法选择上，往往缺乏智能匹配机制，无法根据已知的钻孔数据和地质数据快速且精准地确定最佳的插值算法组合，这不仅会导致插值计算结果与实际地质状况难以高度契合，更会降低计算效率；此外，在进行插值计算和建模时，往往缺少对异常进行具体分析以及处理，更不具备钻孔地质点推荐以及相关地质数据搜索补充的功能，从而阻碍了地质模型的进一步优化和完善，因此提出一种三维地质体空间插值系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种三维地质体空间插值系统及方法，使得相关人员能够快速获得地质属性数据。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种三维地质体空间插值系统，包括数据采集与判断模块、插值计算模块，建模分析模块、钻孔地质点推荐模块、地质数据搜索补充模块、结果输出模块；
4、所述数据采集与判断模块，用于采集钻孔地质数据、地质剖面数据、地形数据以及地质界面数据
5、所述插值计算模块，根据已知地质数据，计算三维空间内未知位置的属性值，计算结果正常时，将结果传输至建模分析模块，结果异常时将异常传输至地质数据搜索补充模块；
6、所述建模分析模块，根据插值计算得到的结果，构建三维地质体模型，地质模型异常时，将异常传输至钻孔地质点推荐模块；
7、所述钻孔地质点推荐模块，根据异常推荐最佳钻孔地质点，并采集该点的地质数据，无法采集时，推荐其他钻孔地质点，其他钻孔地质点数据仍旧无法采集时，将数据传输至地质数据搜索补充模块；
8、所述地质数据搜索补充模块，查询插值计算异常和建模异常的相关数据，并将数据传输至 数据采集与匹配模块；
9、所述结果输出模块，将处理和分析的结果输出。
10、进一步的，所述数据采集与判断模块，用于采集钻孔地质数据、地质剖面数据、地形数据以及地质界面数据，并设置匹配规则，匹配最佳插值算法组合处理过程如下：
11、采集钻孔地质数据包括岩性信息、地层分层和物理性质参数，地质剖面数据包括地层界面和构造信息，地形数据为地形的高程信息，地质界面数据包括地层分界线、岩体分界线数据，并将数据汇集到一个统一的数据集中，并对数据进行验证以及清洗；
12、首先计算钻孔数据的空间覆盖密度，每平方公里钻孔数小于5个为稀疏，每平方公里钻孔数大于等于5且小于15个为中等，每平方公里钻孔数大于15个为密集；再通过主成分分析确定数据分布的主轴方向，并地质界面数据判断钻孔分布区域分割状况，最后根据地层编码或物性参数突变，并识别垂向分层结构，对比钻孔高程与地形的一致性，同时标记地形起伏剧烈区域；
13、当数据存在断层或者不连续界面时，匹配分段克里金和自然邻点法，并强制分割插值区域，将断层两侧独立处理；当钻孔稀疏但剖面数据丰富，匹配协同克里金和随机森林回归，并将剖面数据作为辅助变量；当地形起伏显著且为关键约束时，将dem作为插值基底，匹配tin地形驱动三角剖分和克里金属性插值；当垂向分层明确时，匹配分层idw和地层厚度约束，并按地层分层插值，每层单独处理；
14、基于钻孔数据密度动态调整各算法组合的权重。
15、进一步的，所述基于钻孔数据密度动态调整各算法组合的权重过程如下：
16、匹配分段克里金和自然邻点法的钻孔数据密度高时，分段克里金分配80%权重，自然邻点法分配20%权重，钻孔数据密度中等时，根据钻孔密度数据分配分段克里金30%～80%权重，自然邻点法分配20%～70%权重，且两项权重之和为100%，钻孔数据密度低时，分段克里金分配30%权重，自然邻点法分配70%权重；
17、匹配协同克里金和随机森林回归的钻孔数据密度高时，协同克里金分配80%权重，随机森林回归分配20%权重，钻孔数据密度中等时，根据钻孔密度数据分配协同克里金40%～80%权重，随机森林回归20%～60%权重，且两项权重之和为100%，钻孔数据密度低时，协同克里金分配40%权重，随机森林回归分配60%权重；
18、匹配克里金属性插值和tin地形驱动三角剖分的钻孔数据密度高时，克里金属性插值分配70%权重，tin地形驱动三角剖分分配30%权重，钻孔数据密度中等时，根据钻孔密度数据分配克里金属性插值45%～70%权重，tin地形驱动三角剖分30%～55%权重，且两项权重之和为100%，钻孔数据密度低时，克里金属性插值分配45%权重，tin地形驱动三角剖分分配55%权重；
19、匹配分层idw和地形厚度约束的钻孔数据密度高时，分层idw分配75%权重，地形厚度约束分配25%权重，钻孔数据密度中等时，根据钻孔密度数据分配分层idw35%～75%权重，地形厚度约束25%～65%权重，且两项权重之和为100%，钻孔数据密度低时，分层idw分配35%权重，地形厚度约束分配65%权重。
20、在使用插值算法组合计算时，根据钻孔数据密度动态调整不同算法在最终结果中的贡献比例，能够实现局部最优的插值效果。
21、进一步的，所述插值计算模块，根据已知地质数据，计算三维空间内未知位置的属性值，计算结果正常时，将结果传输至建模分析模块，结果异常时将异常传输至地质数据搜索补充模块处理过程如下：
22、使用匹配的插值算法进行计算，并预设插值结果范围阈值和相邻插值点之间的属性值变化率阈值；
23、插值结果超出预设范围阈值，判断为异常；插值结果未超出预设范围阈值时，计算相邻插值点之间的属性值变化率，变化率超出预设相邻插值点之间的属性值变化率阈值时，判断为异常，并将异常传输至地质数据搜索补充模块；变化率未超出预设相邻插值点之间的属性值变化率阈值时，判断为正常，并将计算结果传输至建模分析模块。
24、进一步的，所述建模分析模块，根据插值计算得到的结果，构建三维地质体模型，地质模型异常时，将异常传输至钻孔地质点推荐模块处理过程如下：
25、首先输入插值计算数据，将插值数据转换为体素模型，并为每个体素单元存储空间坐标及属性值；随后提取等值面，构建地质体的连续边界曲面；最后对提取的等值面进行平滑、去噪最终输出符合地质规律的三维实体模型；
26、设定异常判定规则，自动判定异常，具体规则为：岩层顺序矛盾以及断层两侧地层错位方向与地质图不一致，判定为异常；属性值超出预设地质约束范围，判定为异常；形态存在孤立碎片体、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：包括数据采集与判断模块、插值计算模块，建模分析模块、钻孔地质点推荐模块、地质数据搜索补充模块、结果输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述数据采集与判断模块，用于采集钻孔地质数据、地质剖面数据、地形数据以及地质界面数据，并设置匹配规则，匹配最佳插值算法组合处理过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述基于钻孔数据密度动态调整各算法组合的权重过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述插值计算模块，根据已知地质数据，计算三维空间内未知位置的属性值，计算结果正常时，将结果传输至建模分析模块，结果异常时将异常传输至地质数据搜索补充模块处理过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述建模分析模块，根据插值计算得到的结果，构建三维地质体模型，地质模型异常时，将异常传输至钻孔地质点推荐模块处理过程如下：
6.根据权利要求1所述的一种三维地质体
7.根据权利要求6所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述无法实施钻孔时，推荐其他钻孔地质点，并采集这些钻孔点的数据进行二次插值计算处理过程如下：
8.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述地质数据搜索补充模块，查询插值计算异常和建模异常的相关数据，并将数据传输至数据采集与匹配模块处理过程如下：
9.一种三维地质体空间插值方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-8任意一项所述的一种三维地质体空间插值系统，具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：包括数据采集与判断模块、插值计算模块，建模分析模块、钻孔地质点推荐模块、地质数据搜索补充模块、结果输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述数据采集与判断模块，用于采集钻孔地质数据、地质剖面数据、地形数据以及地质界面数据，并设置匹配规则，匹配最佳插值算法组合处理过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述基于钻孔数据密度动态调整各算法组合的权重过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述插值计算模块，根据已知地质数据，计算三维空间内未知位置的属性值，计算结果正常时，将结果传输至建模分析模块，结果异常时将异常传输至地质数据搜索补充模块处理过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种三维地质体空间插值系统，其特征在于：所述建模分析模块，根据插值计算得...
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