【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数学地质、地理信息和计算机，尤其是指一种采用点位层厚网格模型实现三维地质建模的方法、装置、设备和计算机存储介质。
技术介绍
1、现有技术在构建三维地质模型时，经常出现以下问题：
2、薄地层结构模型顶面与底面交叉：三维地质结构建模过程中，由于地层界面网格生成方法的不足，薄地层的顶面与底面可能会出现交叉。
3、结构模型在地层尖灭位置上下穿层：三维地质结构建模过程中，将邻接地层分别视为独立地层开展建模，缺少对地层分界面的处理或者对地层分界面的处理不当，尤其缺少对地层分界面中地层缺失区域的适当处理，导致上地层底面与下地层顶面出现交叉，从而形成上下地层相互穿插。
4、地质属性体模型内部缺少地层界面、表面与结构模型表面不重合：在三维地质属性建模过程中，将多个地层视为一个整体进行处理，一次性获取多个地层的整体外轮廓面，依据所述外轮廓面开展体元剖分和属性插值，忽视了不同地层之间界面划分，导致生成的属性体模型缺少地层界面信息；体元剖分过程中不使用地层顶面和底面对体元的顶面和底面进行精确约束，导致生成的属性体模型地层界面与结构模型地层界面不重合，典型表现是属性体模型表面与结构模型表面不重合。
5、属性体模型适应地层厚度变化能力不足：在三维地质属性建模过程中，采用单一分辨率生成属性体模型，如果分辨率过低，则薄地层竖向细分层数可能过少，甚至可能整体被剖分为一层，从而难以精确体现薄地层中属性的竖向变化特征；如果为了处理薄地层而将分辨率设置过高，则厚地层竖向细分层数可能过多，从而增加了不必要的属
6、综上，如何构建地层结构正确、地层界面准确并能适应地层厚度变化的三维地质模型是目前待解决的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术构建三维地质模型存在的地层结构不正确、地层界面不准确和地层厚度变化适应能力不足问题。
2、为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种实现三维地质建模的方法，包括：
3、采用基于多边形网格和广义棱柱体元的点位层厚网格数据模型，表达三维地质模型；
4、采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型；
5、采用点位层厚划分计算模型实现地层广义棱柱体元剖分与属性插值，构建三维地质属性体模型。
6、优选地，所述采用基于多边形网格和广义棱柱体元的点位层厚网格数据模型，表达三维地质模型，包括：
7、采用多边形网格表达三维地质结构模型：针对建模区域内存在的m个自上而下叠置的地层，采用m+1个自上而下分布的多边形网格，表达所述地层中存在的m+1个地层界面，
8、任意上下位置相邻的第i个和第i+1个多边形网格分别表达第i个地层的顶面和底面，
9、所有多边形网格的顶点数量相同、多边形数量相同、多边形的边数相同、顶点组成多边形的方式相同；
10、采用广义棱柱体元栅格模型表达三维地质属性体模型：针对m个地层中的任意一个地层li，采用n层自上而下叠置的广义棱柱体元层表达所述地层顶面和底面之间的空间，所有广义棱柱的棱数相同，每一个广义棱柱体元具有0个或一个或多个属性值，
11、最上层体元层中的各个广义棱柱的顶面与地层li顶面多边形网格中的多边形一一重合，最下层体元层中的各个广义棱柱的底面与地层li底面多边形网格中的多边形一一重合，
12、对于任意上下邻接的2个体元层，上层体元层中的各个广义棱柱的底面与下层体元层中的各个广义棱柱的顶面一一重合；
13、其中，m为大于0的整数，n为大于1的整数，第i个和第i+1个多边形网格动态指代正在被使用的上下位置相邻的2个多边形网格，第i个地层动态指代正在被使用的地层。
14、优选地，所述地层按照预设规则进行划分，所述预设规则包括但不限于地质年代、煤岩特征、岩体特征、岩土特征；所述广义棱柱包括常规棱柱和变异棱柱，所述变异棱柱包括但不限于顶面与底面不平行、顶面与棱不垂直、底面与棱不垂直、棱的长度为零中的一种情况或者多种情况。
15、优选地，所述采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型，包括：
16、对于采用多边形网格表达的三维地质结构模型，根据最上层地层顶面的一个或多个具有地层分界信息的样本点三维坐标，以及最上层地层顶面多边形网格mit中任意第j个顶点vj的平面坐标，采用空间插值计算方法，确定顶点vj的竖向坐标，从而获得多边形网格mit每一个顶点的三维坐标；
17、根据任意一个地层li顶面的一个或者多个具有地层分界信息的样本点三维坐标和在上述样本点的平面坐标位置地层li的厚度，以及地层li顶面多边形网格mit中任意第j个顶点vj的平面坐标，采用空间插值计算方法，确定顶点vj的平面坐标位置地层li的厚度，从而获得多边形网格mit中每一个顶点的平面坐标位置地层li的厚度；
18、采用所述顶点vj的竖向坐标减去或者加上顶点vj的平面坐标位置地层li的厚度，将所得数值作为地层li底面多边形网格mib中第j个顶点vj的竖向坐标，从而获得多边形网格mib中每一个顶点的三维坐标；
19、其中，三维坐标包括平面坐标和竖向坐标，第j个顶点动态指代所述多边形网格中正在被使用的顶点。
20、优选地，所述采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型，还包括：
21、对于采用多边形网格表达的三维地质结构模型中的任意一个地层li，生成一个与地层li顶面多边形网格的顶点和多边形数据完全相同的多边形网格mit，作为地层li的顶面绘图数据；如果地层li中存在地层缺失区域，那么从多边形网格mit中删除所有顶点都位于所述地层缺失区域的多边形，然后从多边形网格mit中删除不被任何多边形使用的顶点；
22、生成一个与地层li底面多边形网格的顶点和多边形数据完全相同的多边形网格mib，作为地层li的底面绘图数据；如果地层li中存在地层缺失区域，那么从多边形网格mib中删除所有顶点都位于所述地层缺失区域的多边形，然后从多边形网格mib中删除不被任何多边形使用的顶点；
23、提取地层li顶面和底面绘图数据多边形网格mit和mib中的边界线，依据所述边界线生成表达地层li四周边界面的多边形网格；所述边界线是由多边形网格中的开放边，依据首尾之间顶点共用情况连接成的一条或者多条无重复顶点的折线；所述开放边是多边形网格中只被一个多边形使用的多边形边。
24、优选地，采用点位层厚划分计算模型实现地层广义棱柱体元剖分与属性插值，构建三维地质属性体模型，包括：
25、对于采用多边形网格表达的三维地质结构模型中的任意一个地层li,确定需要剖分的体元层数n；
26、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实现三维地质建模的方法,其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用基于多边形网格和广义棱柱体元的点位层厚网格数据模型，表达三维地质模型包括：
3.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述地层按照预设规则进行划分，所述预设规则包括但不限于地质年代、煤岩特征、岩体特征、岩土特征；所述广义棱柱包括常规棱柱和变异棱柱，所述变异棱柱包括但不限于顶面与底面不平行、顶面与棱不垂直、底面与棱不垂直、棱的长度为零中的一种情况或者多种情况。
4.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型包括：
5.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型还包括：
6.根据权利要求5所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用点位层厚划分计算模型实现地层广义棱柱体元剖分与属性插值，构建三维地质
7.根据权利要求6所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用点位层厚划分计算模型实现地层广义棱柱体元剖分与属性插值，构建三维地质属性体模型还包括：
8.一种实现三维地质建模的装置，其特征在于，包括：
9.一种实现三维地质建模的设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程，所述计算机程序被使用器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种实现三维地质建模的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种实现三维地质建模的方法,其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用基于多边形网格和广义棱柱体元的点位层厚网格数据模型，表达三维地质模型包括：
3.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述地层按照预设规则进行划分，所述预设规则包括但不限于地质年代、煤岩特征、岩体特征、岩土特征；所述广义棱柱包括常规棱柱和变异棱柱，所述变异棱柱包括但不限于顶面与底面不平行、顶面与棱不垂直、底面与棱不垂直、棱的长度为零中的一种情况或者多种情况。
4.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特征在于，所述采用点位层厚插值计算模型实现地层界面网格生成与组合成模，构建三维地质结构模型包括：
5.根据权利要求2所述的实现三维地质建模的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘义勤，杜伟升，李海涛，杨冠宇，郑建伟，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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