CN111459955B - 一种基于gis平台的三维地质结构模型自动更新方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法及***,包括：将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域；获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子；获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子；将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新。本发明有益效果：本发明探测部分采用实时采集的方式，对建模数据进行实时快速的分析处理，从而可以实现快速高效的对三维地质结构模型进行自动更新。

Description

一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法及***

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法及***。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着社会和国民经济的发展，地质灾害调查评估、预警以及矿产的资源储备等工作日益重要。目前，我国国土资源部门在地质调查、地质找矿等方面，虽然取得了显著成效，但在工作过程中遇到了很多技术难题，特别是复杂地质体的勘查。为了满足复杂地质体勘查要求，应用三维模型为地质空间分析、地质现象解译及相关工作提供有力支持。下面以钻探探测为基础，对复杂地质体三维模型的快速构建和更新技术进行简要分析。

GIS(地球信息***)是以地理空间数据作为基础，并与信息技术相结合，在相关软件的支持下，进行地理信息的采集、整理、分类、分析、管理、储存等相关工作；GIS能够存储海量数据，并对数据进行复杂逻辑运算和深度挖掘，实现空间信息显示、查询与分析，空间决策支持等。在水利水电工程建设管理阶段，可利用GIS技术整合并管理建筑物外部环境信息。

随着技术发展，利用GIS(地球信息***)平台实现对地质结构的建模的技术发展迅速。三维地质建模及可视化技术是地球空间信息科学领域的核心技术之一，也是三维地理、地质信息***建设的关键和基础技术。

地质结构的三维可视化表征可以提供对地下地质现象及构造更加真实、直观的描述，已经在地下水、石油和固体矿产资源的定量评价中发挥了重要作用。储层的空间异质性和连通性对地下流体运聚起到了重要的控制作用，这对量化和预测地下资源的形成和分布是至关重要的。基于GIS平台可以实现为各向异性的地下复杂地质结构的三维重建提供技术保障，并且已经在储层模拟、水文地质建模、多孔介质重构等多个地学领域中取得了很好的应用。

现有技术中，利用钻孔、剖面、等高线等数据源方式，可以比较准确的确定空间信息，其是模拟三维空间的重要依据。二维图建模时，修改只影响局部；而对于三维建模中，局部修改要求相关模型也要重建，三维建模过程中修改带来的模型重建工作极大地影响了效率和质量。现有的三维建模软件也层出不穷，例如GOCAD，3DMine等。然而，现有技术中的三维建模方式是固定的，即使更新，也是通过新的数据进行手动的更新，不能实时快速高效的完成建模数据的自动更新。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法及***，利用地球信息***，结合数据信息进行实时的分析，探测部分采用实时的采集方式，对建模数据进行实时快速的分析处理，利用局部采集分析处理的方式，实现快速高效的对三维地质结构模型进行自动更新。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,包括：

将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域；

获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子；

获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子；

将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新。

本发明通过基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法可以利用地球信息***，结合数据信息进行实时的分析，探测部分采用实时的采集方式，对建模数据进行实时快速的分析处理，从而可以实现快速高效的对三维地质结构模型进行自动更新。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新***,包括：

用于将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域的装置；

用于获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子的装置；

用于获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子的装置；

用于将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新的装置。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)利用地球信息***，结合数据信息进行实时的分析，实现对三维地址结构进行存储分析，数据处理实时展示，快速有效查询，且为三维地质结构研究提供数据。

2)本发明探测部分采用实时采集的方式，对建模数据进行实时快速的分析处理，从而可以实现快速高效的对三维地质结构模型进行自动更新。

3)本发明提出的局部采集分析处理的方式，可以提高更新效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法流程图；

图2为本发明实施例一中三维地质结构模型参数进行建模方法流程图；

图3为本发明实施例一中基于更新后的三维地质结构模型参数进行模型自动更新方法流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施例中，公开了一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法，通过基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法可以利用地球信息***，结合数据信息进行实时的分析，探测部分采用实时的采集方式，对建模数据进行实时快速的分析处理，从而可以实现快速高效的对三维地质结构模型进行自动更新。下面，对本发明的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法进行具体的说明。

图1记载了基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法的流程，具体顺序的包括如下步骤：

首先，获取三维地质结构模型参数，具体的三维地质结构模型参数的获取方式和精度很大程度决定了三维地质结构模型建立的精度，利用钻孔数据、剖面数据，物探数据(例如地震、电法、磁法、重力)等多源数据可以减小误差，提高精度。现有的三维模型在生成时，是将获取的建模区域的数据整体获取后进行一次性的建模，并且每次更新都是完整的更新过程，数据更新速度很慢。

基于此，本发明在获取钻孔数据时，首先将建模区域进行区域划分，按照预设的规则将建模区域分成若干个子区域，需要说明的是，具体的规则可以进行选择，例如将建模区域分成若干个矩形子区域。

然后，参照图2，在每个子区域中再进行一组钻孔，获取这一组的钻孔数据，构成对应的数据组D。其中，每一个钻孔上都设置采样点，按照界面自上而下对钻孔上的地质层数据进行采集，包括地质层分界点数据和地质层类型数据。

这样，在每一个子区域中都有一组对应的数据组D，并且数据组D中包括了这一组内多个钻孔分别对应的钻孔数据(包括地质层分界点数据和地质层类型数据)。对于每一个子区域而言，其地质结构变化可能很大，也可能不大。在此基础上，本发明将数据组D内多个钻孔分别对应的钻孔数据进行处理，获取这些钻孔数据的相关度，并且基于多个相关度得到相关因子。

具体的，这些钻孔数据的相关度是根据其各个数据偏移此组数据组中的标准值偏差确定的，根据其偏离程度确定钻孔数据之间相关度。相关因子的获取是基于多个相关度之间偏离整个建模区域设置的更新阈值程度确定的。

在建模的开始阶段，利用三维地质结构建模模型，根据获取的三维地质结构模型参数进行建模。传统的方法则为直接利用三维地质结构模型参数进行建模，其参数未经过分组归类，建模过程数据量处理大，效率很低。

初次建模完成后，随着地质勘查工作的不断推进，积累的钻孔数据越来越多，需求的精度也越来越高，为了进一步提高三维模型数据的质量、准确性，需要进行三维模型更新，使三维模型能够更准确地体现地需要根据情况对模型进行更新。

参照图3，按照之前预设的规则将建模区域分成的若干个子区域，依旧获取这一组的钻孔数据，构成对应的新数据组E。其中，依旧每一个钻孔上都设置采样点，按照界面自上而下对钻孔上的地质层数据进行采集，包括地质层分界点数据和地质层类型数据。

在每一个子区域中都有一组对应的数据组E(相比数据组D具有不同的数据)，并且数据组E中包括了这一组内多个钻孔分别对应的钻孔数据(包括地质层分界点数据和地质层类型数据)。对于每一个子区域而言。将数据组E内多个钻孔分别对应的钻孔数据进行处理，获取这些钻孔数据的相关度，并且基于多个相关度得到相关因子。

此时，可以将新的相关度和相关因子与之前的相关度和相关因子进行比较，根据比较结果来最确定需要更新的子区域模型，从而最终实现三维地质结构模型自动更新。

具体的，根据先后相同的钻孔对应的新的相关度和之前对应的相关度进行比较，当两者之间的偏差大于预设的阈值时，则认为此数据变化较大，需要进行更新；根据新的钻孔对应的获取与其相邻的钻孔之间的新的相关度(相关度是根据其各个数据偏移此次此组数据组中的标准值偏差确定的，根据其偏离程度确定钻孔数据之间相关度)，确定其是否满足相关度范围，如果超出范围则认为此数据变化较大，需要进行更新。此时，根据判断此子区域的地质结构变化情况，就可以进行单独的子区域地质模型的更新，这样可以提高效率。

从外，除了对于子区域内的更新，还需要对整个区域进行分析，根据分析情况确定是否需要进行整个建模区域的局部或整个的更新。具体的，对于每个子区域，都对应的获取了新的相关因子，这样可以将新的相关因子和之前对应的子区域的相关因子进行比较，确定两者之间的偏差是否大于预设的阈值，如果仅两个及以下的子区域的偏差大于预设的阈值，则仅对应的更新子区域的地质模型；如果大于两个且小于等于五个的子区域的偏差大于预设的阈值，则将此子区域的边界连接在一起构成更新区域(此区域包括了容纳于范围内的其他子区域)，此时则对应的更新此更新区域的地质模型；如果大于五个的子区域的偏差大于预设的阈值，则对整个建模区域进行完整的更新。

根据更新后的三维地质结构模型，调整三维地质结构建模模型，利用外源数据，对三维地质结构模型参数进行匹配修正。最后，基于GIS平台，将建模结果进行数据融合，得到融合后的建模模型。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新***,包括：

用于将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域的装置；

用于获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子的装置；

用于获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子的装置；

用于将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新的装置。

实施例三

在一个或多个实施方式中，公开了一种终端设备，包括服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例一中的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法。为了简洁，在此不再赘述。

应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

实施例一中的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,其特征在于，包括：

将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域；

获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子；

获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子；

将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新；

所述的钻孔数据的相关度根据其各个数据偏移此数据组中的标准值的偏差确定；相关因子的获取基于多个相关度之间偏离整个建模区域设置的更新阈值程度确定；

将每一个子区域中新的相关因子与更新之前的相关因子进行比较，确定两者之间的偏差是否大于预设的阈值：

如果仅A个及以下的子区域的偏差大于预设的阈值，则仅更新对应的子区域的地质模型；

如果大于A个且小于等于B个的子区域的偏差大于预设的阈值，则将这些子区域的边界连接在一起构成更新区域,更新所述更新区域的地质模型；

如果大于B个的子区域的偏差大于预设的阈值，则对整个建模区域进行完整的更新；

其中，A、B均为设定的整数值。

2.如权利要求1所述的一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,其特征在于，还包括：

根据更新后的三维地质结构模型，利用外源数据，对三维地质结构模型参数进行匹配修正；

基于GIS平台，将建模结果进行数据融合，得到融合后的建模模型。

3.如权利要求1所述的一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,其特征在于，获取三维地质结构模型参数,根据获取的三维地质结构模型参数进行建模,具体为：

在第i个子区域中进行一组钻孔，获取这一组的钻孔数据，构成对应的数据组D_i；

对数据组D_i内多个钻孔分别对应的钻孔数据进行处理，获取这些钻孔数据的相关度，基于多个相关度得到相关因子。

4.如权利要求1所述的一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,其特征在于，将每一个子区域中新的相关度与更新之前的相关度进行比较，当两者之间的偏差大于预设的阈值时，则进行子区域建模模型更新。

5.如权利要求1所述的一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法,其特征在于，按照界面自上而下对钻孔上的地质层数据进行采集，包括地质层分界点数据和地质层类型数据。

6.一种基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新***,其特征在于，包括：

用于将三维地质结构模型的建模区域分成若干个子区域的装置；

用于获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的相关度及相关因子的装置；

用于获取更新后的三维地质结构模型参数,重新获取每一个子区域中的多个钻孔数据，确定所述的多个钻孔数据之间的新的相关度及相关因子的装置；

用于将每一个子区域中新的相关度与相关因子分别与更新之前的相关度及相关因子进行比较，确定需要进行参数更新的子区域，实现三维地质结构模型的更新的装置；

将每一个子区域中新的相关因子与更新之前的相关因子进行比较，确定两者之间的偏差是否大于预设的阈值：

如果仅A个及以下的子区域的偏差大于预设的阈值，则仅更新对应的子区域的地质模型；

如果大于A个且小于等于B个的子区域的偏差大于预设的阈值，则将这些子区域的边界连接在一起构成更新区域,更新所述更新区域的地质模型；

如果大于B个的子区域的偏差大于预设的阈值，则对整个建模区域进行完整的更新；

其中，A、B均为设定的整数值。

7.一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-5任一项所述的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法。

8.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-5任一项所述的基于GIS平台的三维地质结构模型自动更新方法。