【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维地质建模领域，尤其涉及一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法。
技术介绍
1、在三维地质建模领域中，多尺度地质构造复杂层间接触关系的模型表达，如多地质体间整合和不整合关系、断层错动、裂隙发育、侵入侵蚀等，一直是影响建模精度和效率的重要因素。现有研究普遍采用专家知识驱动的交互式建模方法，通过对地质体模型进行“裁剪修形”的方式，实现对多尺度复杂层间接触关系的模型表达。然而这种方式在表达多地质体复杂层间接触关系时涉及大量的模型交互式修剪操作，主观因素大，效率低下。由于层间接触关系本质上是地层层序逻辑的体现，因此现有以“先建立模型后裁剪修形”为主导思路的交互式多尺度地质体建模方法未实现自动建模的原因在于，缺少对地层层序逻辑的客观量化表达方法，导致地层层序约束条件未形成相应的建模规则，进而导致不同地质体未能根据相应建模规则进行自动分类建模并自动表达层间接触关系，从而需要在得到初步建模结果后再次进行交互式裁剪修形。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于针对现有基于专家知识驱动的交互式三维地质建模方法在建模多尺度复杂层间接触关系时精度与效率低下的问题，提出一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，实现多尺度地质构造自动分类建模。
2、本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：
3、一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，包括以下步骤，
4、s1、对多源地质数据进行尺度分类并分别应用于后续各尺度地质构造的三维
5、s2、分别建立区域尺度、工程尺度与露头尺度各地层分界面三维模型；
6、s3、引入有向曲面的概念，各地层分界面都具备正负两个方向，并且曲面可以根据正方向转换为相应的等效实体；
7、s4、以各尺度地层分界面模型作为基本变量，通过有向地层面布尔逻辑序列的方式对地层层序进行形式化表达，得到各地层唯一表达的建模规则，实现多地质体根据相应地层层序约束自动分类建模，并实现多尺度地质模型的融合。
8、所述s2步骤中区域尺度地质构造包括覆盖层、岩层、褶皱、断层；工程尺度地质构造包括透镜体、破碎带、尖灭互层、侵入侵蚀、岩溶；露头尺度地质构造包括岩体结构面、裂隙；
9、所述s2步骤中区域尺度地质构造的分界面特征通常为单值或多值的连续曲面，可通过基于空间坐标加权的网格建模方法(如距离反比加权、自然邻域插值、克里金法等)或基于函数曲面的曲面建模方法(如非均匀有理b样条，多项式插值，最小曲率插值等)进行建模。
10、所述s2步骤中工程尺度地质构造的分界面的特征为分布较为离散且存在多处内部“镂空”的高亏格曲面，可通过隐式曲面建模方法或细分曲面方法进行建模；
11、所述s2步骤中露头尺度的裂隙结构面特征为大量随机分布，可通过离散裂隙网络建模方法进行建模。
12、所述s3步骤中曲面根据正方向转换为相应的等效实体之间的转换原则：
13、1)有向曲面的形状和正方向与等效实体相应的边界曲面的形状和正方向保持一致；
14、2)等效实体所有边界曲面的正方向为向外。
15、所述s4步骤中实现多地质体根据相应地层层序约束自动分类建模，并实现多尺度地质模型的融合的具体过程包括：
16、1)地层层序解译与建模变量确定；
17、2)设置ⅰ级约束—地质年代与地层类别；
18、3)设置ⅱ级约束—断层与侵入侵蚀；
19、4)设置ⅲ级约束—裂隙结构面。
20、本专利技术的有益效果是：本专利技术的建模方法可以实现在建模过程中对地层层序约束的客观形式化逻辑表达，克服现有研究在表达多尺度地质构造复杂层间接触关系时精度与效率低下的不足，实现多尺度地质构造自动分类建模。
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1.一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S2步骤中区域尺度地质构造包括覆盖层、岩层、褶皱、断层；工程尺度地质构造包括透镜体、破碎带、尖灭互层、侵入侵蚀、岩溶；露头尺度地质构造包括岩体结构面、裂隙。
3.根据权利要求2所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S2步骤中区域尺度地质构造的分界面特征通常为单值或多值的连续曲面，可通过基于空间坐标加权的网格建模方法或基于函数曲面的曲面建模方法进行建模。
4.根据权利要求3所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S2步骤中工程尺度地质构造的分界面的特征为分布较为离散且存在多处内部“镂空”的高亏格曲面，可通过隐式曲面建模方法或细分曲面方法进行建模。
5.根据权利要求4所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S2步骤中露头尺度的裂隙结构面特征为大量随机分布，可通过
6.根据权利要求5所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S3步骤中曲面根据正方向转换为相应的等效实体之间的转换原则：
7.根据权利要求6所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述S4步骤中实现多地质体根据相应地层层序约束自动分类建模，并实现多尺度地质模型的融合的具体过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述s2步骤中区域尺度地质构造包括覆盖层、岩层、褶皱、断层；工程尺度地质构造包括透镜体、破碎带、尖灭互层、侵入侵蚀、岩溶；露头尺度地质构造包括岩体结构面、裂隙。
3.根据权利要求2所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述s2步骤中区域尺度地质构造的分界面特征通常为单值或多值的连续曲面，可通过基于空间坐标加权的网格建模方法或基于函数曲面的曲面建模方法进行建模。
4.根据权利要求3所述的一种形式化表达地层层序的多尺度三维地质自动建模方法，其特征在于，所述s...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕明明，刘晓敏，周俊龙，白强强，黄克起，武争艳，代跃强，
申请(专利权)人：中国建筑第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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