CN105701848A - 一种地层界线图层的自动化生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地层界线图层的自动化生成方法。该方法包括如下步骤：(1)基于沉积、火山地层界线图层和变质地层单位图层，搜寻出图层中所有邻接地层，构建地层邻接关系图；(2)基于地层邻接关系图提取相邻地层的公共边界，生成地层界线；(3)基于断层图层，识别断层接触关系；(4)基于产状图层，识别基本接触关系，完成地层界线图层的自动化生成。与人工制作的方法相较，本发明方法生成的地层界线图层不仅高效、快捷，且通过降低人工参与程度而尽可能避免人为误差的引入，满足了地质图空间数据库地层界线图层制作的需要。

Description

一种地层界线图层的自动化生成方法

技术领域

本发明属于地理信息技术与应用领域，具体涉及一种基于沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层、产状图层和断层图层，自动化生成地层界线图层的方法。

背景技术

在地质图空间数据库建设过程中，地层界线图层的制作是一项必不可少的工作。在中国地质调查局所制定的行业标准“数字化地质图图层及属性文件格式[DZ/T0197-1997]”中，明确地对地层界线图层的属性数据做出了规定。

目前，地层界线图层的制作主要通过人工制作来实现。制作方法主要包括两方面工作：一是扫描并矢量化已有的地质图件得到地层界线，并对界线图元进行编辑，完成地层界线的提取；二是依据不同地层接触关系在地质图上的表现，人工识别接触关系并进行属性信息的录入。该制作方法不仅存在工作量大、人工识别效率低，而且易引入人为误差，如接触关系识别错误、属性信息错误、与相关地层单位图层界线不一致等缺点。

在地质图空间数据库建设过程中，着重制作的沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层中，已蕴含了相关地层界线位置和接触关系信息。其中，地层界线的位置在沉积和火山地层单位图层和变质地层单位图层中表现为具有相邻拓扑关系的两地层要素的公共边界。接触关系可以基于地层先后顺序、产状数据、断层数据等进行自动化识别。

发明内容

为此，本发明主要针对人工制作地层界线图层时出现的工作量大、识别效率低，以及易引入人为误差等问题，提出了一种基于沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层、产状图层和断层图层，进行自动化生成地层界线图层的方法。

本发明的技术方案是：

一种地层界线图层的自动化生成方法，包括如下步骤：(1)基于沉积、火山地层界线图层和变质地层单位图层，搜寻出图层中所有邻接地层，构建地层邻接关系图(StratumAdjacencyRelationGraph，简称SARG)；(2)基于地层邻接关系图提取相邻地层的公共边界，生成地层界线；(3)基于断层图层，识别断层接触关系；(4)基于产状图层，识别基本接触关系，完成地层界线图层的自动化生成。

所述步骤(1)的具体步骤如下：

步骤11：加载沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层数据，并将相应的地层面要素读入集合S＝{s_i|i＝1，2，…，n}，n为地层面要素的个数；

步骤12：读出每个地层面要素s_i的顶点集v_i＝{P_j|j＝1，2，…，m}，其中P_j表示构成地层面要素s_i的顶点，m为顶点的个数；并对每个地层面要素s_i的顶点集v_i进行如下的预处理：

d)将顶点集v_i中的点P_j按顺时针排序；

e)判断每个顶点集v_i中是否存在P₁＝P_m，即首节点等于尾节点，若存在，则跳转下一步

c)，对顶点集v_i进行处理；否则，跳转步骤13；

f)删除顶点集v_i的尾节点P_m，保证首尾不相接，即v_i＝{P_j|j＝1，2，…，m-1}；

步骤13：对图层中地层面要素的邻接关系进行初判：若地层面要素s_a的顶点集v_a的最小外接矩形R_a和要素s_b的顶点集v_b的最小外接矩形R_b有交点，则跳转步骤14；否则，跳转步骤16；其中，a为循环变量，a∈[1，n-1]，初值为1；b为循环变量，b∈[a+1，n]，初值为a+1；

步骤14：对两地层面要素s_a和s_b的邻接关系进行细判，具体过程如下：

d)计算顶点集v_a和v_b的公共点集T＝{p₁，p₂，...，p_k}，k为公共点的个数，并记录T中点在顶点集v_a中序号，记为N＝{n₁，n₂，...，n_k}；

e)若公共点集T中点的个数k≥2，则跳转下一步c)；否则，跳转步骤16；

f)判断公共点序号集N内是否存在连续的点号n_t，n_t+1满足∣n_t－n_t+1∣＝1，若存在，即地层面要素s₁和s₂存在邻接关系，则跳转步骤15；否则，跳转步骤16；

步骤15：构建地层邻接关系图的边d：计算顶点集v_a与v_b的重心点C_a和C_b，点C_a和C_b作为地层邻接关系图的顶点，连接点C_a和C_b作为地层邻接关系图的边d；

步骤16：若循环变量a＞n-1，则输出SARG＝{d₁，d₂，...d_w}，w为地层邻接关系图SARG的边的总个数；否则，循环变量b加1，此时若b≤n，则直接跳转步骤13；否则循环变量a加1，循环变量b＝a+1，再跳转步骤13。

所述步骤(2)的具体步骤如下：

步骤21：读取SARG＝{d₁，d₂，...d_w}中第i条边d_i，i为循环变量，初值为1；

步骤22：求出地层面要素s_a和s_b的顶点集v_a＝{p₁，p₂，...，p_m}和v_b＝{q₁，q₂，...，q_n}，m、n分别为地层面要素s_a、s_b的顶点个数，并对顶点集v_a和v_b进行如下的预处理：

d)将顶点集v_a＝{p₁，p₂，...，p_m}和v_b＝{q₁，q₂，...，q_n}中的点均按顺时针排序；

e)判断顶点集v_a和v_b是否同时满足p₁＝p_m与q₁＝q_n，即首节点等于尾节点；若满足，则跳转步骤23；否则，对不符合条件的顶点集v_a或v_b，执行下一步c)；

f)对顶点集v_a或v_b继续添加第一个点p₁或q₁，保证首尾相接；

步骤23：计算顶点集v_a和v_b的公共点集T＝{t₁，t₂，...，t_j}，j为公共点的个数，并记录公共点集T中各点分别在顶点集v_a和v_b中的序号，分别记为Q_a和Q_b；

步骤24：公共点集T的分段处理，分段处理步骤如下：

d)设k为循环变量，k∈[1，j-1]，初值为1；读取序号Q_a中第k个点号i'、第k+1个点号j'；同样，读取序号Q_b中第k个点号ii'、第k+1个点号jj'，若同时满足∣i'－j'∣＝1且∣ii'－jj'∣＝1，则点号i'和点号j'、以及点号ii'和点号jj'所对应的两点属于同一段公共边界；

e)循环变量k加1，若k＜j，继续执行上一步a)直至公共点集T分段结束，并依次将属于同一段边界的点构成边e，得到公共边界E_a/b＝{e₁，e₂，..，e_m'}，m'表示公共边界的段数；如果m'>2，执行下一步c)；否则跳转步骤25；

f)依次两两比较构成边e_t的最后点坐标t_L(x，y)与构成边e_t+1的第一个点坐标t_F(x，y)，t∈[1，m']，若存在t_L(x，y)＝t_F(x，y)，则将边e_t与e_t+1合并，边e_t与e_t+1属于同一段公共边界；

步骤25：循环变量i加1，若i≤w，循环执行步骤21-24，得到整个图层的地层界线集合E＝{E_a/b，E_c/d，...}，其中E_a/b，E_c/d分别代表邻接地层s_a与s_b、邻接地层s_c与s_d间的地层界线。

所述步骤(3)的具体步骤如下：

步骤31：加载断层图层数据，并以断层图层中的断层线F＝{f₁，f₂，...，f_m}为中心轴线，以距离参数d生成断层缓冲区F_B；

步骤32：提取与断层数据中断层线F＝{f₁，f₂，...，f_m}相交的地层邻接关系图的边集合D＝{d₁，d₂，...，d_n}，n为地层邻接关系图与断层线F相交的条数；

步骤33：搜寻边集合D中边d_i所对应的地层面要素S_a与地层面要素S_b间的地层界线E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}，其中i为循环变量，i∈[1，n]，初值为1；

步骤34：判断断层接触：若E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}的某段界线e_j在断层缓冲区F_B内，则界线e_j两侧地层间的接触关系即为断层接触关系；

步骤35：循环变量i加1，若i≤n，则重复执行步骤33、34，直至图层中所有的断层接触提取完毕。

所述步骤(4)的具体步骤如下：

步骤41：基于地层岩性信息，区分侵入体与非侵入体；将每个地层的区分结果记录到沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层的地层面要素的“岩类”属性中；

步骤42：基于岩石地层单位简表，生成序列表X，且较老的地层序号数值较小；

步骤43：读取地层界线集合E中的第i条界线要素E_a/b所对应的地层面要素s_a和s_b的岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b，其中i为循环变量，i∈[1，k]，初值为1，k为地层界线的条数；

步骤44：读取地层面要素s_a和s_b的“岩类”属性；若地层面要素s_a和s_b的“岩类”均为非侵入体，则跳转步骤45；否则，跳转步骤47；

步骤45：整合接触和不整合接触的判断；读取岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b在序列表X上的序号x_a、x_b，若序号x_a、x_b相邻或相同，即x_a＝x_b或者∣x_a－x_b∣＝1，则地层面要素s_a和s_b的接触关系为整合接触；否则，为不整合接触，跳转步骤46，进行下一步判断；

步骤46：平行不整合接触和角度不整合接触判断，具体判断方法如下：

c)加载产状图层数据，并读取地层面要素s_a、s_b的产状要素：走向Strike_a和Strike_b、倾向Dip_a和Dip_b、以及倾角Angle_a和Angle_b；若任一产状要素信息无法获取，则地层面要素s_a和s_b的接触关系仅判断为不整合接触，跳转步骤48；

d)判断Strike_a＝Strike_b且Dip_a＝Dip_b且∣Angle_a－Angle_b∣≤δ是否成立，其中0°＜δ＜10°；若成立，则地层面要素s_a和s_b的接触关系为平行不整合接触；否则，为角度不整合接触；

步骤47：沉积接触与侵入接触的判断；读取岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b在序列表X上的序号x_a、x_b；当地层面要素s_a的“岩类”属性为侵入体时，若x_a≥x_b，则为侵入接触；否则，则为沉积接触；同样，当地层面要素s_b的“岩类”属性为侵入体时，且x_a＜x_b，则为侵入接触；否则，则为沉积接触；

步骤48：记录地层线要素的图元编号和接触关系属性；并循环步骤43-48，直至地层界线集合E中所有界线要素两侧地层间的接触关系均识别结束，完成地层界线图层的制作。

本发明的有益效果：与人工制作的方法相较，本发明方法生成的地层界线图层不仅高效、快捷，且通过降低人工参与程度而尽可能避免人为误差的引入，满足了地质图空间数据库地层界线图层制作的需要。此外，本发明方法又可作为检验地层界线图层质量的有效工具。

附图说明

图1本发明地层界线图层制作流程图；

图2庐山实验数据；

图3庐山的地层邻接关系图；

图4提取的庐山地层界线；

图5断层缓冲区；

图6与断层线相交的地层邻接关系图；

图7断层接触提取结果；

图8庐山地层界线专题图。

具体实施方式

下面结合附图并通过描述一个地层界线图层自动化生成的实例，来进一步说明本发明的效果。本实例选择1：50000的庐山沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层、断层图层和产状图层为实验数据，如图2所示。

具体实施过程如下：

(一)构建SARG

步骤11：加载庐山沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层数据，如图2所示。并将相应的地层面要素读入集合S＝{s_i|i＝1，2，…，419}，本实例中共包含419个地层面要素；

步骤12：读出每个地层面要素s_i的顶点集v_i，并对每个地层面要素s_i的顶点集进行预处理，以地层面要素s₁(大冶组)为例：

a)将顶点集v₁中的点按顺时针排序，得到v₁＝{(379043.6582，3277656.1655)，(379018.7804，3277657.9852)，...，(379043.6582，3277656.1655)}，其中p₁＝(379043.6582，3277656.1655)，p₁₈＝(379043.6582，3277656.1655)，共包含18个顶点；

b)判断顶点集v₁中是否存P₁＝P₁₈。v₁中P₁＝(379043.6582，3277656.1655)，P₁₈＝(379043.6582，3277656.1655)，存在P₁＝P₁₈(即首节点等于尾节点)，则跳转下一步c)对顶点集v₁进行处理；

c)删除顶点集v₁的尾节点P₁₈，保证首尾不相接。即v₁＝{(379043.6582，3277656.1655)，(379018.7804，3277657.9852)，...，(379045.2562，3277678.0115)}。

步骤13：对图层中两地层面要素s_a(a为循环变量，a∈[1，418]，初值为1)和s_b(b为循环变量，b∈[2，419]，初值为a+1)的邻接关系进行初判，以s₁(大冶组)和s₂(新港粘土下段)为例进行步骤13-16，即a＝1，b＝2时：地层面要素s₁的顶点集v₁的最小外接矩形R₁和s₂的顶点集v₂的最小外接矩形R₂有交点，跳转步骤14；

步骤14：对两地层面要素s_a和s_b的邻接关系进行细判，同样，以s₁与s₂为例，具体过程如下：

a)计算顶点集v₁和顶点集v₂的公共点集T＝{(379043.6582，3277656.1655)，(379018.7804,3277657.9852),(378995.2579,3277644.7475)...(379043.6582，3277656.1655)}，公共点的个数k＝9。并记录T中点在顶点集v₁中序号，记为N＝{1，2，3，...18}；

b)公共点集T中点的个数k≥2，则跳转下一步c)；

c)公共点集序号N内存在连续的点号1、2，满足∣1－2∣＝1，即地层面要素s₁和s₂存在邻接关系，跳转步骤15。

步骤15：构建地层邻接关系图的边：仍以s₁和s₂为例，计算v₁与v₂的重心点C₁(378978.798955993，3277704.63529242)和C₂(379006.309367991，3277476.48297586)，点C₁和C₂作为地层邻接关系图的顶点，连接C₁和C₂作为地层邻接关系图的第一条边d₁；

步骤16：循环变量a＝1<418，则循环变量b加1。b＝3≤419，跳转步骤13，判断地层面要素s₁和s₃是否存在邻接关系。循环执行步骤13-15，直至地层面要素s₄₁₈和s₄₁₉的邻接关系判断结束，得到庐山的SARG，输出SARG＝{d₁，d₂，...d₇₈₅}，即存在785个地层邻接关系，如图3所示。

(二)基于SARG提取相邻接地层要素间的公共边界，即地层界线的提取

步骤21：读取SARG＝{d₁，d₂，...d₇₈₅}中第i条边d_i，i为循环变量，初值为1。以d₁为例，i＝1，d₁由地层面要素s₁的重心点C₁和地层面要素s₂的重心点C₂连接得到。提取地层面要素s₁和地层面要素s₂的公共边界，执行步骤22-26；

步骤22：求出地层面要素s₁和s₂的顶点集v₁＝{(379043.6582，3277656.1655)，(379018.7804，3277657.9852)，..，(379043.6582，3277656.1655)}共18个顶点和v₂＝{(379043.6582，3277656.1655)，(379048.2663，3277622.0509)，..，(379043.6582，3277656.1655)}共23个顶点。并对顶点集v₁和v₂进行如下的预处理：

a)将顶点集v₁和v₂中的点均按顺时针排序，步骤22中得到的v₁和v₂已按顺时针方向排序；

b)顶点集v₁和v₂均满足p₁(379043.6582，3277656.1655)＝p₁₈(379043.6582，3277656.1655)与q₁(379043.6582，3277656.1655)＝q₂₃(379043.6582，3277656.1655)，即首节点等于尾节点，跳转步骤23。

步骤23：计算顶点集v₁和v₂的公共点集T＝{(379043.6582,3277656.1655)，(379018.7804，3277657.9852)，(378995.2579，3277644.7475)...(379043.6582，3277656.1655)}，公共点的个数为9，即j＝9。并记录T中各点在顶点集v₁和v₂中的序号，Q₁＝{1，2，3，4，5，6，7，8，18}和Q₂＝{22，21，20，19，18，17，16，15，0}；

步骤24：公共点集T的分段处理，分段处理步骤如下：

a)设k为循环变量，k∈[1，j-1]，初值为1。以k＝1为例进行分段：循环读取序号Q₁中第1个点号1、第2个点号2，同样，读取序号Q₂中第1个点号22、第2个点号21，∣1－2∣＝1且∣22－21∣＝1，则序号Q₁中点号1和点号2或序号Q₂中点号22和点号21，所对应的两点属于同一段公共边界；

b)循环变量k加1，继续执行k＝2、3...、9，进行分段。分段结果，表明在v₁中点号1和2、2和3、3和4、4和5、5和6、6和7、7和8所对应的两点均属于同一段公共边界。因而，v₁中点号1，2，3，4，5，6，7，8所对应的点，均属于同一段边界。且v₁和v₂仅有一段公共边界，公共边界E_1/2＝{e₁}。即m'＝1，不执行c)，跳转步骤25。

步骤25：循环变量i加1，i＝2，i≤785，继续执行i＝2、3...、785，提取地层界线，得到整个图层的地层界线集合E＝{E_1/2，E_1/58，...E_417/418}，共785条(926段)地层界线，并以线图层的方式展示，如图4所示。由于存在地层界线包含多段公共边界的情形，如E_16/388＝{e₁，e₂}，包含2段公共边界，因而地层界线E共包含926段地层界线。

(三)基于断层数据，识别断层接触关系

步骤31：加载庐山断层图层数据(图2)。并以断层图层中的断层线F＝{f₁，f₂，...，f₅₁}为中心轴线，距离参数100m(本实例中距离参数d＝100m)生成断层缓冲区F_B，如图5所示；

步骤32：提取与断层数据中断层线F＝{f₁，f₂，...，f₅₁}相交的地层邻接关系图的边集合D＝{d₁，d₂，...，d₁₄₂}，本实例中SARG中共有142条边与断层线F相交，如图6所示；

步骤33：搜寻边集合D中边d_i(i为循环变量，i∈[1，142]，初值为1)，所对应的地层面要素S_a与地层面要素S_b间的地层界线E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}。以边d₁₂₉为例，提取所对应的地层面要素S₄₉与地层面要素S₃₄₃间的地层界线E_49/343＝e₁；

步骤34：判断断层接触：若E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}的某段界线e_j在断层缓冲区F_B内，则e_j两侧地层间的接触关系即为断层接触关系。继续以地层界线e₁为例，e₁在断层缓冲区F_B内，则e₁两侧地层即茅山组与五通组在e₁处的接触关系为断层接触关系；

步骤35：循环变量i加1，若i≤142，则重复执行步骤33、34，直至图层中所有的断层接触提取完毕。断层接触提取的最终结果如图7所示。

(四)基于产状数据，识别基本接触关系，完成地层界线图层的制作。

步骤41：基于地层岩性信息，区分侵入体与非侵入体。本实例中区分结果为s₇(脉岩：花岗伟晶岩脉)、s₉(脉岩：石英脉)、s₃₉₃(观音桥片麻岩套：高家岭钾长片麻岩)、s₃₉₄(星子岩群：归宗寺变粒岩)为侵入体，其余地层面要素均为非侵入体。并将区分结果记录到沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层的地层面要素的“岩类”属性中；

步骤42：基于岩石地层单位简表，生成序列表X，且较老的地层序号数值较小。本实例中基于庐山地层单位简表，生成序列表X，其中最小的是Pt₁xq(星子岩群，年代最老)，最大的是Qhl(连圩组，年代最新)；

步骤43：读取地层界线集合E中的第i条界线要素E_a/b(i为循环变量，i∈[1，k]，初值为1，k为地层界线的条数)所对应的地层面要素s_a、s_b的岩石地层单位Rockname_a、Rockname_b。本实例中分别以地层界线集合E中的第227条界线要素E_85/275所对应的地层面要素s₈₅(清水组上段)和s₂₇₅(新港粘土下段)的岩石地层单位S₁q²和Qp₃x¹，与第732条界线要素E_366/394所对应的地层面要素s₃₆₆(大姑泥砾)、s₃₉₄(星子岩群：归宗寺变粒岩)的岩石地层单位Qp₂d和Pt₁xg为例，执行步骤44-48；

步骤44：读取地层面要素s₈₅(清水组上段)和s₂₇₅(新港粘土下段)的“岩类”属性。地层面要素s₈₅(清水组上段)和s₂₇₅(新港粘土下段)的“岩类”均为非侵入体，跳转步骤45；而地层面要素s₃₆₆(大姑泥砾)的“岩类”为非侵入体，s₃₉₄(星子岩群：归宗寺变粒岩)的“岩类”为侵入体，则跳转步骤47；

步骤45：整合接触和不整合接触的判断。读取岩石地层单位S₁q²和Qp₃x¹在序列表X上的序号分别为29、58，∣29-58∣＝29≠1，则地层面要素s₈₅和s₂₇₅的接触关系为不整合接触，跳转步骤46，进行下一步判断；

步骤46：平行不整合接触和角度不整合接触判断。地层面要素s₈₅(清水组上段)、s₂₇₅(新港粘土下段)的接触关系进行下一步判断如下：

a)加载庐山产状图层数据(图2)，并读取地层面要素s₈₅的走向Strike₈₅＝“岩层正常走向”、倾向Dip₈₅＝“SE”和倾角Angle₈₅＝25°；地层面要素s₂₇₅的走向Strike₂₇₅＝“岩层正常走向”、倾向Dip₂₇₅＝“SE”和倾角Angle₂₇₅＝20°；

b)Strike₈₅＝Strike₂₇₅且Dip₈₅＝Dip₂₇₅且∣Angle₈₅－Angle₂₇₅∣＝5≤δ(本实例中δ取5°)成立，则地层面要素s₈₅(清水组上段)、s₂₇₅(新港粘土下段)的接触关系为平行不整合接触。

步骤47：沉积接触与侵入接触的判断。读取岩石地层单位Qp₂d(大姑泥砾)和Pt₁xg(星子岩群：归宗寺变粒岩)在序列表X上的序号分别为54、1。由于地层面要素s₃₉₄(星子岩群：归宗寺变粒岩)的“岩类”属性为侵入体，且x₃₆₆＞x₃₉₄，则为沉积接触；

步骤48：记录地层线要素的图元编号85和275和平行不整合接触关系属性和地层线要素的图元编号366和394和沉积接触关系属性。循环步骤43-48，识别地层界线集合E＝{E_1/2，E_1/58，...E_417/418}中926段地层界线要素两侧地层间的接触关系。识别结果为整合接触185段，平行不整合接触36段，角度不整合6段，不整合接触663段，断层接触29段，侵入接触4段，沉积接触3段，并以专题图的形式展示，如图8所示，完成地层界线图层的制作。

Claims (5)

1.一种地层界线图层的自动化生成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)基于沉积、火山地层界线图层和变质地层单位图层，搜寻出图层中所有邻接地层，构建地层邻接关系图；

(2)基于地层邻接关系图提取相邻地层的公共边界，生成地层界线；

(3)基于断层图层，识别断层接触关系；

(4)基于产状图层，识别基本接触关系，完成地层界线图层的自动化生成。

2.根据权利要求1所述的一种地层界线图层的自动化生成方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤如下：

步骤11：加载沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层数据，并将相应的地层面要素读入集合S＝{s_i|i＝1，2，…，n}，n为地层面要素的个数；

步骤12：读出每个地层面要素s_i的顶点集v_i＝{P_j|j＝1，2，…，m}，其中P_j表示构成地层面要素s_i的顶点，m为顶点的个数；并对每个地层面要素s_i的顶点集v_i进行如下的预处理：

a)将顶点集v_i中的点P_j按顺时针排序；

b)判断每个顶点集v_i中是否存在P₁＝P_m，即首节点等于尾节点，若存在，则跳转下一步c)，对顶点集v_i进行处理；否则，跳转步骤13；

c)删除顶点集v_i的尾节点P_m，保证首尾不相接，即v_i＝{P_j|j＝1，2，…，m-1}；

步骤13：对图层中地层面要素的邻接关系进行初判：若地层面要素s_a的顶点集v_a的最小外接矩形R_a和要素s_b的顶点集v_b的最小外接矩形R_b有交点，则跳转步骤14；否则，跳转步骤16；其中，a为循环变量，a∈[1，n-1]，初值为1；b为循环变量，b∈[a+1，n]，初值为a+1；

步骤14：对两地层面要素s_a和s_b的邻接关系进行细判，具体过程如下：

a)计算顶点集v_a和v_b的公共点集T＝{p₁，p₂，...，p_k}，k为公共点的个数，并记录T中点在顶点集v_a中序号，记为N＝{n₁，n₂，...，n_k}；

b)若公共点集T中点的个数k≥2，则跳转下一步c)；否则，跳转步骤16；

c)判断公共点序号集N内是否存在连续的点号n_t，n_t+1满足∣n_t－n_t+1∣＝1，若存在，即地层面要素s₁和s₂存在邻接关系，则跳转步骤15；否则，跳转步骤16；

步骤15：构建地层邻接关系图的边d：计算顶点集v_a与v_b的重心点C_a和C_b，点C_a和C_b作为地层邻接关系图的顶点，连接点C_a和C_b作为地层邻接关系图的边d；

步骤16：若循环变量a＞n-1，则输出SARG＝{d₁，d₂，...d_w}，w为地层邻接关系图SARG的边的总个数；否则，循环变量b加1，此时若b≤n，则直接跳转步骤13；否则循环变量a加1，循环变量b＝a+1，再跳转步骤13。

3.根据权利要求2所述的一种地层界线图层的自动化生成方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤如下：

步骤21：读取SARG＝{d₁，d₂，...d_w}中第i条边d_i，i为循环变量，初值为1；

步骤22：求出地层面要素s_a和s_b的顶点集v_a＝{p₁，p₂，...，p_m}和v_b＝{q₁，q₂，...，q_n}，m、n分别为地层面要素s_a、s_b的顶点个数，并对顶点集v_a和v_b进行如下的预处理：

a)将顶点集v_a＝{p₁，p₂，...，p_m}和v_b＝{q₁，q₂，...，q_n}中的点均按顺时针排序；

b)判断顶点集v_a和v_b是否同时满足p₁＝p_m与q₁＝q_n，即首节点等于尾节点；若满足，则跳转步骤23；否则，对不符合条件的顶点集v_a或v_b，执行下一步c)；

c)对顶点集v_a或v_b继续添加第一个点p₁或q₁，保证首尾相接；

步骤23：计算顶点集v_a和v_b的公共点集T＝{t₁，t₂，...，t_j}，j为公共点的个数，并记录公共点集T中各点分别在顶点集v_a和v_b中的序号，分别记为Q_a和Q_b；

步骤24：公共点集T的分段处理，分段处理步骤如下：

a)设k为循环变量，k∈[1，j-1]，初值为1；读取序号Q_a中第k个点号i'、第k+1个点号j'；同样，读取序号Q_b中第k个点号ii'、第k+1个点号jj'，若同时满足∣i'－j'∣＝1且∣ii'－jj'∣＝1，则点号i'和点号j'、以及点号ii'和点号jj'所对应的两点属于同一段公共边界；

b)循环变量k加1，若k＜j，继续执行上一步a)直至公共点集T分段结束，并依次将属于同一段边界的点构成边e，得到公共边界E_a/b＝{e₁，e₂，..，e_m'}，m'表示公共边界的段数；如果m'>2，执行下一步c)；否则跳转步骤25；

c)依次两两比较构成边e_t的最后点坐标t_L(x，y)与构成边e_t+1的第一个点坐标t_F(x，y)，t∈[1，m']，若存在t_L(x，y)＝t_F(x，y)，则将边e_t与e_t+1合并，边e_t与e_t+1属于同一段公共边界；

步骤25：循环变量i加1，若i≤w，循环执行步骤21-24，得到整个图层的地层界线集合E＝{E_a/b，E_c/d，...}，其中E_a/b，E_c/d分别代表邻接地层s_a与s_b、邻接地层s_c与s_d间的地层界线。

4.根据权利要求3所述的一种地层界线图层的自动化生成方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤如下：

步骤31：加载断层图层数据，并以断层图层中的断层线F＝{f₁，f₂，...，f_m}为中心轴线，以距离参数d生成断层缓冲区F_B；

步骤32：提取与断层数据中断层线F＝{f₁，f₂，...，f_m}相交的地层邻接关系图的边集合D＝{d₁，d₂，...，d_n}，n为地层邻接关系图与断层线F相交的条数；

步骤33：搜寻边集合D中边d_i所对应的地层面要素S_a与地层面要素S_b间的地层界线E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}，其中i为循环变量，i∈[1，n]，初值为1；

步骤34：判断断层接触：若E_a/b＝{e₁，e₂，...，e_m}的某段界线e_j在断层缓冲区F_B内，则界线e_j两侧地层间的接触关系即为断层接触关系；

步骤35：循环变量i加1，若i≤n，则重复执行步骤33、34，直至图层中所有的断层接触提取完毕。

5.根据权利要求4所述的一种地层界线图层的自动化生成方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体步骤如下：

步骤41：基于地层岩性信息，区分侵入体与非侵入体；将每个地层的区分结果记录到沉积和火山地层单位图层、变质地层单位图层的地层面要素的“岩类”属性中；

步骤42：基于岩石地层单位简表，生成序列表X，且较老的地层序号数值较小；

步骤43：读取地层界线集合E中的第i条界线要素E_a/b所对应的地层面要素s_a和s_b的岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b，其中i为循环变量，i∈[1，k]，初值为1，k为地层界线的条数；

步骤44：读取地层面要素s_a和s_b的“岩类”属性；若地层面要素s_a和s_b的“岩类”均为非侵入体，则跳转步骤45；否则，跳转步骤47；

步骤45：整合接触和不整合接触的判断；读取岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b在序列表X上的序号x_a、x_b，若序号x_a、x_b相邻或相同，即x_a＝x_b或者∣x_a－x_b∣＝1，则地层面要素s_a和s_b的接触关系为整合接触；否则，为不整合接触，跳转步骤46，进行下一步判断；

步骤46：平行不整合接触和角度不整合接触判断，具体判断方法如下：

a)加载产状图层数据，并读取地层面要素s_a、s_b的产状要素：走向Strike_a和Strike_b、倾向Dip_a和Dip_b、以及倾角Angle_a和Angle_b；若任一产状要素信息无法获取，则地层面要素s_a和s_b的接触关系仅判断为不整合接触，跳转步骤48；

b)判断Strike_a＝Strike_b且Dip_a＝Dip_b且∣Angle_a－Angle_b∣≤δ是否成立，其中0°＜δ＜10°；若成立，则地层面要素s_a和s_b的接触关系为平行不整合接触；否则，为角度不整合接触；

步骤47：沉积接触与侵入接触的判断；读取岩石地层单位Rockname_a和Rockname_b在序列表X上的序号x_a、x_b；当地层面要素s_a的“岩类”属性为侵入体时，若x_a≥x_b，则为侵入接触；否则，则为沉积接触；同样，当地层面要素s_b的“岩类”属性为侵入体时，且x_a＜x_b，则为侵入接触；否则，则为沉积接触；

步骤48：记录地层线要素的图元编号和接触关系属性；并循环步骤43-48，直至地层界线集合E中所有界线要素两侧地层间的接触关系均识别结束，完成地层界线图层的制作。