一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法

摘要

本发明公开了一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法，涉及地质研究方法技术领域，其特征在于：包括如下步骤：步骤101、基础数据准备；步骤102、地质信息标准化；步骤103、地质界线提取：步骤104、坐标转换；步骤105、属性信息辨识；步骤106、标准数据输出；通过采用上述技术方案，本发明以常规二维工程地质资料为基础，提取工程地质断面图中的地质界线，比对工程地质备份库中的地质信息，通过比较紧邻地层节点的直线段坡比确定地质界线的属性；本发明具有如下特点：人机交互操作，可控性强，效率高，满足大规模应用需求,为构建三维地质建模及其生产应用奠定了坚实的基础。

说明书

技术领域

本发明涉及地质研究方法技术领域，特别是涉及一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法。

背景技术

三维地质建模是运用计算机技术，在三维环境下，将地质信息与可视化工具结合，用于地质研究的技术。

由于工程地质条件的复杂性、认知程度的局限性，导致三维地质建模的方法和技术尚不成熟。现有的三维地质建模方法大多是以二维工程地质资料为基础，如二维地质断面等，提取地质界线及其属性信息，进一步推演计算形成地质界面，并最终构建三维地质模型。而二维地质断面中地质界线是地质工程师结合钻孔信息及区域地质条件等综合判定的，传统数据库中并无附带准确地质属性信息的地质界线数据，三维地质建模时需人工提取地质界线及其属性信息，工作量大且效率低。即传统技术存在如下缺陷：三维地质建模过程中，需充分利用既有的二维工程地质资料，而传统数据库中并无附带准确地质属性信息的地质界线数据，由人工提取二维工程地质资料中地质界线及其地质属性信息工作量大且效率低，

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法。使其能够满足人机交互操作，可控性强，效率较高，满足大规模应用的需求。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法，至少包括：

步骤101、基础数据准备；

具体为：收集工程地质资料；上述工程地质资料包括工程地质数据备份库、工程地质断面图、工程地质柱状图、工程地质报告；

步骤102、地质信息标准化；

具体为：定义地层分层节点的属性信息；地质钻孔中该地层分层节点上方一侧的地质信息为该地层分层节点的属性信息；

将工程地质数据备份库中的勘探数据按如下顺序整理：钻孔编号，钻孔孔口坐标，地层层号，地层分层节点坐标及属性信息；

步骤103、地质界线提取：

具体为：将工程地质断面图中的地层界线提取出来，记录地层界线的编号，地层界线上节点数量、坐标及顺序；

步骤104、坐标转换；

具体为：a)、比对钻孔编号建立工程地质断面图中的钻孔孔口坐标与标准化的地质信息中的孔口坐标的一一对应关系；

b)、将地层界线上的节点坐标按上述对应关系转换为标准化的地质信息中的坐标；

步骤105、属性信息辨识；

具体为：定义地质界线的属性信息：地质界线的上方一侧的地层信息为该地质界线的属性信息；

a)、针对标准化的地质信息中的第i个地层分层节点，搜索所有地质界线起点S与终点E，找出S或E与i坐标重合的地质界线；

b)、判断满足a)条件的地质界线位于节点的左侧或者右侧，分别统计位于节点左侧或者右侧的地质界线数量m或n；

c)、针对位于地层分层节点左侧的地质界线：

假设地层分层节点为C，属性已知；

若m＝1，直接将该节点的属性信息赋予该地质界线；

若m>1，比较地质界线紧邻节点C的一段直线的坡比(CK、CB)，方向为由地层节点指向左侧，取坡比最大的直线(CK)所在的地质界线(CKA)，赋予该节点C的属性信息；

d)针对位于节点右侧的地质界线：

假设地层分层节点为O，属性已知；

若n＝1，直接将该节点的属性信息赋予该地质界线；

若n>1，比较地质界线紧邻节点O的一段直线的坡比(OP、OS)，方向为由地层节点指向右侧，取坡比最大的直线(OP)所在的地质界线(OP)，赋予该节点O的属性信息；

步骤106、标准数据输出；

具体为：将带有属性信息的地质界线按照一定的格式输出，用作三维地质建模基础数据。

本发明具有的优点和积极效果是：

通过采用上述技术方案，本发明针对三维地质建模时需人工提取二维工程地质资料中地质界线及其地质属性信息的问题，提出了一种能够准确地将二维地质断面图地质界线及其属性信息自动化辨识的方法，人机交互操作，可控性强，效率高，满足大规模应用需求,为构建三维地质建模及其生产应用奠定了坚实的基础。

附图说明：

图1是本发明优选实施例的流程图。

图2是本发明优选实施例中位于地层分层节点左侧的地质界线示意图；

图3是本发明优选实施例中位于地层分层节点右侧的地质界线示意图；

图中标记说明：

A、B、C、O、P、Q：地层分层节点；

CKA、CB、OP、OSQ：地质界线。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图3，一种二维地质断面图地质界线及其属性信息的辨识方法，以常规二维工程地质资料为基础，提取工程地质断面图中的地质界线，比对工程地质备份库中的地质信息，通过比较紧邻地层节点的直线段坡比确定地质界线的属性；包括如下步骤：

S1：基础数据准备；

工程地质资料：主要包括工程地质数据备份库、工程地质断面图(CAD格式)、工程地质柱状图、工程地质报告等等。

S2：地质信息标准化

将工程地质数据备份库中的勘探数据按如下顺序整理：钻孔编号，钻孔孔口坐标(x，y，z)，地层层号(即地层分层节点)，地层分层节点坐标(x，y，z)及属性信息(岩土名称，地质时代，地质成因，风化程度，承载力等地质信息)。

S3：地质界线提取

将工程地质断面图中的地层界线提取出来，记录地层界线的编号，地层界线上节点数量、坐标(α，β)及顺序；

S4：坐标转换

a)比对钻孔编号建立工程地质断面图(CAD图)中的钻孔孔口坐标与标准化的基本地质信息中的孔口坐标的一一对应关系，即α与(x，y)，β与z的对应关系；

b)将地层界线上的节点坐标按上述对应关系转换为标准化的地质信息中的坐标；

S5：属性信息辨识

a)针对标准化的地质信息中的第i个地层分层节点，搜索所有地质界线起点S与终点E，找出S或E与i坐标重合的地质界线，

b)判断满足a)条件的地质界线位于节点的左侧或者右侧，分别统计位于节点左侧或者右侧的地质界线数量m或n；

c)针对位于地层分层节点左侧的地质界线：

假设地层分层节点为C，属性已知。

若m＝1，直接将该节点的属性信息赋予该地质界线；

若m>1，比较地质界线紧邻节点C的一段直线的坡比(CK、CB)，方向为由地层节点指向左侧，取坡比最大的直线(CK)所在的地质界线(CKA)，赋予该节点C的属性信息，如图2所示；

举例说明：

已知：C点坐标为(α1，β1)，K点坐标(α2，β2)，B点坐标(α3，β3)

则：CK坡比KCK＝(β2-β1)/(|α2-α1|)

CB坡比KCB＝(β3-β1)/(|α3-α1|)

KCK>KCB，故将节点C的属性信息赋予地质界线CKA。

d)针对位于节点右侧的地质界线：

假设地层分层节点为O，属性已知。

若n＝1，直接将该节点的属性信息赋予该地质界线；

若n>1，比较地质界线紧邻节点O的一段直线的坡比(OP、OS)，方向为由地层节点指向右侧，取坡比最大的直线(OP)所在的地质界线(OP)，赋予该节点O的属性信息，如图3所示；

举例说明：

已知：O点坐标为(α4，β4)，P点坐标(α5，β5)，S点坐标(α6，β6)

则：OP坡比KOP＝(β5-β4)/(|α5-α4|)

OS坡比KOS＝(β6-β4)/(|α6-α4|)

KOP>KOS，故将节点O的属性信息赋予地质界线OP。

注意：此处按数学方式比较大小，坡比为负数时，绝对值越小，坡比越大。

e)循环所有地层分层节点，完成地层界线属性信息辨识。

S6：标准数据输出；

将带有属性信息的地质界线按照一定的格式输出，用作三维地质建模基础数据，如按以下顺序：地质界线序号，节点坐标(x，y，z)，地层层号(即地层分层节点)，属性信息(岩土名称，地质时代，地质成因，风化程度，承载力等地质信息)。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。