CN118037980A - 基于地质空间插值的地层确定方法及装置、介质、设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及三维地质建模技术领域，公开了一种基于地质空间插值的地层确定方法及装置、介质、设备，方法包括：基于地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；将所述钻孔点以及离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；根据所述插值点成分向量与每个地层对应的地层特征成分向量之间的相似度，确定所述插值点对应的地层。本申请的方法解决了现有方法无法对定性数据进行有效处理，实现三维地质框架自动建模的问题。

Description

基于地质空间插值的地层确定方法及装置、介质、设备

技术领域

本申请涉及三维地质建模技术领域，尤其是涉及到一种基于地质空间插值的地层确定方法及装置、介质、设备。

背景技术

空间插值方法是三维地质建模中利用原始数据（主要包括钻孔数据、剖面数据等）建立精细化地质模型的关键，是用来通过原始数据已知点之间的信息来估计未知位置点属性值的方法，是对地下结构和地质特征以及资源分布进行全面精确的描述的重要手段。由于获取三维地质建模领域原始数据获取成本较高，导致原始数据具有定性，离散化，不均匀等特点，如何设计符合钻孔、剖面等原始数据属性特征的空间插值算法是构建三维地质体模型过程中的关键问题。近年来学者们提出了大量的三维地质建模方法，主要分为基于数据模型表达，基于地质统计学和基于人工智能。这些方法普遍需依赖足够数量和质量的已知地层数据在未采样区域推断出地下结构的属性，由于已知点数据通常是离散有限且没有明显的相关性，上述方法在实际应用场景中难以实现三维地质体的高精确性表达，且多只适应具有定量特征的三维地质属性值建模。此外，由于常见的空间插值算法无法对定性数据进行有效处理，导致这些方法也无法有效实现三维地质框架自动建模。如何设计实现适用于定性数据的三维地质空间插值算法，是实现三维地质框架自动建模的关键，也是三维地质建模领域亟待解决的关键技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种基于地质空间插值的地层确定方法及装置、介质和设备，解决了现有方法无法对定性数据进行有效处理，实现三维地质框架自动建模的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于地质空间插值的地层确定方法，包括：

基于地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；

将所述钻孔点以及所述离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；

根据所述插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定所述插值点对应的地层。

可选地，所述方法还包括：

获取预先设置的多个地层编号，并基于每个地层编号的地质成分，确定所述地层对应的地层成分向量，其中，所述地层成分向量中的每个分量代表一个成分在所述地层中的含量。

可选地，所述基于地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量，包括：

针对每组钻孔点建立椭球缓冲区，在所述椭球缓冲区内随机生成预设数量个离散点，并根据椭球上顶点坐标的成分确定所述离散点成分向量。

可选地，所述基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述样本点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量，包括：

遍历所有样本点的坐标，得到包含所有样本点的样本点包围盒，并以所述样本点包围盒为边界建立网格体素模型；

在所述网格体素模型中，分别遍历每个地层对应的样本点，得到与所述地层对应的体素边界包围盒，并根据缓冲区参数扩大所述体素边界包围盒，得到与所述地层对应的待插值缓冲区；

在每个待插值缓冲区中，确定每个不包含所述样本点的体素为待插值体素，所述待插值点位于所述待插值体素处；

根据每个待插值体素与所述样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，并确定所述待插值体素成分向量为所述插值点成分向量。

可选地，在所述将所述钻孔点以及离散点作为采样点之后，所述方法还包括：

针对每个所述样本点建立索引；

相应地，所述根据每个待插值体素与所述样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，包括：

利用所述索引确定与所述待插值体素之间的距离在预设范围内的多个样本点为观测点；

分别计算所述待插值体素与每个观测点之间的欧式距离，并根据所述欧式距离确定所述观测点对应的影响权重；

根据所述待插值体素与每个观测点之间的夹角，确定所述观测点对应的调和权重系数；

根据多个观测点的成分向量、每个观测点对应的影响权重以及每个观测点对应的调和权重系数，确定所述待插值体素成分向量。

可选地，所述方法还包括：

在每个待插值缓冲区中，确定每个包含样本点的体素为已知体素，并根据所述已知体素内样本点对应的样本点成分向量，确定已知体素成分向量。

可选地，所述方法还包括：

获取原始数据，其中，所述原始数据包括钻孔数据以及剖面数据，所述钻孔数据包括所述钻孔点对应的点位信息以及成分信息，所述剖面数据包括每个地层对应的编号信息；

依次对所述原始数据进行数据清洗以及归一化处理。

根据本申请的另一方面，提供了一种三维地质空间插值装置，包括：

钻孔点离散模块，用于根据地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；

空间插值模块，用于将所述钻孔点以及所述离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；

地层匹配模块，用于根据所述插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定所述插值点对应的地层。

可选地，所述装置还包括地层量化模块，用于：

获取预先设置的多个地层编号，并基于每个地层编号的地质成分，确定所述地层对应的地层成分向量，其中，所述地层成分向量中的每个分量代表一个成分在所述地层中的含量。

可选地，所述钻孔点离散模块，用于：

针对每组钻孔点建立椭球缓冲区，在所述椭球缓冲区内随机生成预设数量个离散点，并根据椭球上顶点坐标的成分确定所述离散点成分向量。

可选地，所述空间插值模块，用于：

遍历所有样本点的坐标，得到包含所有样本点的样本点包围盒，并以所述样本点包围盒为边界建立网格体素模型；

在所述网格体素模型中，分别遍历每个地层对应的样本点，得到与所述地层对应的体素边界包围盒，并根据缓冲区参数扩大所述体素边界包围盒，得到与所述地层对应的待插值缓冲区；

在每个待插值缓冲区中，确定每个不包含所述样本点的体素为待插值体素，所述待插值点位于所述待插值体素处；

根据每个待插值体素与所述样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，并确定所述待插值体素成分向量为所述插值点成分向量。

可选地，所述钻孔点离散模块，用于：

针对每个所述样本点建立索引；

相应地，所述空间插值模块，用于：

利用所述索引确定与所述待插值体素之间的距离在预设范围内的多个样本点为观测点；

分别计算所述待插值体素与每个观测点之间的欧式距离，并根据所述欧式距离确定所述观测点对应的影响权重；

根据所述待插值体素与每个观测点之间的夹角，确定所述观测点对应的调和权重系数；

根据多个观测点的成分向量、每个观测点对应的影响权重以及每个观测点对应的调和权重系数，确定所述待插值体素成分向量。

可选地，所述空间插值模块，用于：

在每个待插值缓冲区中，确定每个包含样本点的体素为已知体素，并根据所述已知体素内样本点对应的样本点成分向量，确定已知体素成分向量。

可选地，所述装置还包括数据预处理模块，用于：

获取原始数据，其中，所述原始数据包括钻孔数据以及剖面数据，所述钻孔数据包括所述钻孔点对应的点位信息以及成分信息，所述剖面数据包括每个地层对应的编号信息；

依次对所述原始数据进行数据清洗以及归一化处理。

根据本申请又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述三维地质空间插值方法。

根据本申请再一个方面，提供了一种电子设备，包括存储介质和处理器，所述存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述三维地质空间插值方法。

借由上述技术方案，本申请采用成分向量对地层进行特征表示，将定性的地层名称量化为多维的成分向量，对地层特征表示后的成分向量后进行空间插值，对插值后的向量针对性选择相似性度量方法将插值后得到的成分向量匹配回地层编号，该系列操作能够更准确地捕捉地层之间的空间变化和相似性，提高空间插值精确度，建立更精准的三维地质体模型。在此基础上，本申请采用分层分成分的自适应反距离权重空间插值算法对成分向量进行空间插值，该操作可以变异性动态调整权重。使得算法更能够适应数据的空间变化，提高了插值结果的准确性，生成更真实的地下结构模型。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的一种三维地质空间插值方法的流程示意图；

图2示出了本申请实施例提供的另一种三维地质空间插值方法的流程示意图；

图3示出了本申请实施例中将定性的地层编号转化为定量的地层成分向量的示意图；

图4示出了本申请实施例中根据钻孔数据建立椭球缓冲区就那些离散化操作的示意图；

图5示出了本申请实施例中网格体素模型的示意图；

图6示出了本申请实施例中建立缓冲区，进行分层分成分的空间插值的示意图

图7示出了本申请实施例提供的又一种三维地质空间插值方法的流程示意图；

图8示出了本申请实施例提供的一种三维地质空间插值装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种三维地质空间插值方法，具体是三维地质空间插值方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101，根据地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量。

本实施例提供的三维地质空间插值，用于填充不完整、不连续的地质数据，进而使得整个三维地质模型更加完整，进而能够根据已知的有限的地质数据点，在整个地质空间中估计或预测地质属性。具体地，有别于传统方法只能处理定量数据，而无法有效利用定性数据中所包含的信息，该实施例提出了一种基于地层成分向量相似性搜索的多成分自适应三维地质空间插值方法。

在该步骤中，由于钻孔数量的局限性，在有限的钻孔孔的基础上，进行离散操作得到多个离散点，并基于每组钻孔点的成分向量，确定其离散出的离散点的成分向量。

步骤102，将钻孔点以及离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在样本点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量。

在该步骤中，将钻孔点和离散的作为采样点，并在多个样本点之间进行空间插值操作，得到插值点并确定其成分，进一步提高地质数据的完整性以及连续性。在具体应用过程中，可进行分层分成分的空间插值，基于地层的层次逐层执行插值操作，并且在对每个地质层进行插值操作时，考虑该层的成分以及成分比例。

可以理解的是，由于距离越近的点之间的地质成分越容易相近，且样本点分布与方向有关，因此，可根据插值点与样本点之间的距离以及方向确定插值点的成分向量。

步骤103，根据插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定插值点对应的地层。

在该步骤中，针对插值点的成分向量，针对性选择相似性度量方法（如欧式距离）将插值后得到的成分向量匹配回地层编号。具体地，针对每个插值点对应的成分向量，分别计算其与每个地层特征向量之间的相似度，相似度越高，则认为该插值点的成分与该层越相似，因此，可确定相似度最高的地层为该插值点对应的地层。直至所有插值点的成分向量都匹配到对应的地层，即完成了整个空间插值操作，进而通过将插值点与地层相关联，能够更好地理解地质结构和地层分布，提高三维地质模型的准确性和可靠性。其中，地层成分向量能够通过量化的方式表明地层的成分，基于量化结果进行插值算法，能够提高插值精准度。

该实施例采用成分向量对地层进行特征表示，将定性的地层名称量化为多维的成分向量，对地层特征表示后的成分向量后进行空间插值，对插值后的向量针对性选择相似性度量方法将插值后得到的成分向量匹配回地层编号，该系列操作能够更准确地捕捉地层之间的空间变化和相似性，提高空间插值精确度，建立更精准的三维地质体模型。在此基础上，本申请采用分层分成分的自适应反距离权重空间插值算法对成分向量进行空间插值，该操作可以变异性动态调整权重。使得算法更能够适应数据的空间变化，提高了插值结果的准确性，生成更真实的地下结构模型

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了另一种三维地质空间插值方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤201，获取原始数据，其中，原始数据包括钻孔数据以及剖面数据，钻孔数据包括钻孔点对应的点位信息以及成分信息，剖面数据包括每个地层对应的编号信息。

步骤202，依次对原始数据进行数据清洗以及归一化处理。

在步骤201-202中，对原始数据（如钻孔数据、剖面数据）进行预处理，将异常数据清洗剔除，然后将数据进行归一化处理，把钻孔数据点的x，y，z三个方向上的坐标值归一化至一个量级。其中，钻孔数据包括钻孔对应的点位信息，也即x，y，z三个方向上的坐标值信息，此外，钻孔数据还包括每个钻孔点的成分信息，能够用于确定钻孔点的属性也即钻孔点成分向量；剖面数据用于确定每个地层对应的成分信息，具体地，剖面数据包括每个地层的地层编号，进而根据地质学资料能够确定该地层对应的成分信息。

步骤203，获取预先设置的多个地层编号，并基于每个地层编号的地质成分，确定地层对应的地层成分向量，其中，地层成分向量中的每个分量代表一个成分在地层中的含量。

在该步骤中，有别于传统的定性表示地层的方法，采用成分向量对地层进行特征表示，量化为定量的、多维的地层成分向量。可以理解的是，由于地层属性所含的信息较少，直接将定性的地层编号转为一个定量的值进行空间插值会导致插值结果具有较大误差。由于地层中含有多种成分，不同地层所含有的成分和成分含量都不同，因此，本申请查阅相关资料分析各个地层的岩性成分和成分比例，将定性的地层编号进行特征表示并量化为地质层成分向量为模长为1的多维成分向量，向量中的每个分量代表成分在地层中的含量，具体如图3所示。该特征表示能够将定性的地层编号转化为定量的地层成分向量，该操作不仅准确地表达了地层编号属性且丰富了不同地层的信息差，大大提高了插值结果的鲁棒性和准确性。

步骤204：针对每组钻孔点建立椭球缓冲区，在椭球缓冲区内随机生成预设数量个离散点，并根据椭球上顶点坐标的成分确定离散点成分向量；将所述钻孔点以及所述离散点作为采样点，并针对每个样本点建立索引。

在该步骤中，根据已知钻孔数据建立椭球缓冲区，并进行离散操作，得到样本点及其对应的成分向量。具体地，由于钻孔获取到的已知点的数据量较少，具有离散化、不均匀等特点，所以该步骤设置了一个椭球缓冲区，进而在该椭球缓冲区中进行离散化操作，生成可供进行空间插值操作的更多样本点数据，并根据离散化后的样本点建立KD-Tree（K-Dimensional Tree，K维树）索引，提高后续插值效率。其中椭球方程如下：

其中，a和b是赤道半径(沿着x轴和y轴），c是极半径（沿着z轴），每个钻孔对应一组钻孔点，针对每个钻孔，根据钻孔两端点坐标获得中点坐标，以中点为球心建立一个椭球缓冲区。其中，钻孔两端点坐标指的是钻孔的起点和终点，起点是钻孔开始的位置，终点是钻孔的目标深度或达到特定目标时的位置。在建立后的椭球缓冲区内随机生成指定个数的样本数据点，样本数据点的成分向量（属性）根据椭球上顶点坐标的成分向量（属性）确定，例如，可与顶点坐标的属性相同，也可为两顶点坐标的均值等，顶点为钻孔中的点也即钻孔点，其属性可在钻孔勘探过程中获得。图4为根据钻孔数据建立椭球缓冲区就那些离散化操作的示意图，图中包括五个钻孔，不同形状的点属于不同的地层，椭球缓冲区中的样本点（图中圆形黑点）属性相同，因此认为其属于相同地层。通过这样的设计，能够丰富样本数据，提高三维地质插值后的地质模型准确度。

进一步地，椭球缓冲区的三个半径参数可动态调整，例如在完成插值后，基于最终得到的结果进行验证，进而对半径参数进行调整，以进一步提高地质模型准确度。

步骤205：遍历所有样本点的坐标，得到包含所有样本点的样本点包围盒，并以样本点包围盒为边界建立网格体素模型。

在该步骤中，遍历样本点的坐标，获得需生成的地质体模型顶点坐标的最大值与最小值，将最大值分别记作x_max、y_max、z_max，最小值分别记作x_min、y_min、z_min。确定两个顶点(x_max,y_max,z_max)与(x_min,y_min,z_min)，以这两个顶点为对角方向的点，可以确定一个三维空间立方体，此立方体则代表一个三维地质体模型的包围盒，也即样本点包围盒。采用AABB（Axis-Aligned Bounding Box）包围盒将三维地质体模型划分为n n n的体素模型，其中，图5为一个网格体素模型的示意图，图中每个小立方体代表一个体素。若最小包围盒的大小为L_x L_y L_z，假设最小的体素单元大小是l_x l_y l_z，则其中每个体素的几何信息计算方法如下：

，/>，/>。

AABB包围盒构成的体素空间中的体素单元的值 可由以下方式计算得到：

，/>，/>。

步骤206：在网格体素模型中，分别遍历每个地层对应的样本点，得到与地层对应的体素边界包围盒，并根据缓冲区参数扩大体素边界包围盒，得到与地层对应的待插值缓冲区。

在该步骤中，建立邻近缓冲区，进行分层分成分的空间插值。具体地，为避免插值结果均值化，使得插值结果倾向于中间地层的属性值，最终导致中值成分地层占主导或者不出现分层效果，本步骤进行分层分成分插值操作，首先遍历属性为地层1的所有样本点得到体素边界包围盒1，根据缓冲区参数将此包围盒扩大一定范围，即得到待插值缓冲区1，然后再依次遍历属性为地层2，3，4等的所有样本点重复上述操作得到待插值缓冲区2，3，4等。

步骤207：在每个待插值缓冲区中，确定每个不包含样本点的体素为待插值体素，待插值点位于待插值体素处。

步骤208，根据每个待插值体素与样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，并确定待插值体素成分向量为待插值点成分向量。

在该步骤中，对待插值缓冲区1中的未知体素进行每个成分分量的空间插值，使该缓冲区中的每个体素都含有其成分向量属性，其中，未知体素即为不包含样本点的待插值体素。然后依次针对待插值缓冲区2，3，4等重复上述操作，完成每个待插值缓冲区的插值操作，也即完成了每层的插值操作。由于距离越近的点，其地质属性相似性越高，且样本点分布与方向有关，因此可根据每个待插值体素与样本点的距离以及角度，计算待插值体素的成分向量。插值点位于待插值体素处，因此插值点的成分向量即为待插值体素的成分向量。

图6为建立缓冲区，进行分层分成分的空间插值的示意图，如图所示，每个小方格代表一个网格体素，每个点代表一个样本点，将体素边界包围盒扩大，得到待插值缓冲区，之后可针对待插值缓冲区中不包含样本点的体素，进行插值操作。

其中，在步骤207中，根据每个待插值体素与样本点的距离以及角度，计算待插值体素的成分向量，包括如下步骤：

步骤2071：利用索引确定与待插值体素之间的距离在预设范围内的多个样本点为观测点；

步骤2072：分别计算待插值体素与每个观测点之间的欧式距离，并根据欧式距离确定观测点对应的影响权重；

步骤2073：根据待插值体素与每个观测点之间的夹角，确定观测点对应的调和权重系数；

步骤2074：根据多个观测点的成分向量、每个观测点对应的影响权重以及每个观测点对应的调和权重系数，确定待插值体素成分向量。

在步骤2071-2074中，首先利用前述步骤中建立的KD-Tree索引快速获得待插值体素附近的m个样本点作为观测点，然后基于观测点的成分向量，采用自适应的反距离权重算法确定每个待插值体素的成分向量，完成分层分成分的空间插值。具体地，假设在空间中彼此靠近的事物性质比较相似，每个观测点对待插值点有一种局部影响，而这种影响会随着距离的增大而减小，即影响权重与距离成反比，且由于样本点具有方位性和非均匀分布的特点，很多样本点会集中于某一方向，针对这一插值局限，自适性反距离权重算法设置了可反映插值点与样本点方位关系的调和权重系数。完整的算法公式如下：

其中，Z为待插值体素估计值，是Z附近观测点的属性值，/>为第i个观测点对Z点的影响权重，/>为方位关系调和权重系数，/>为第i个观测点到待插值体素的欧氏距离，p为设置的距离d的指数，/>表示观测i和观测点j与待插值体素的连线夹角。

通过这样的设计，实现了根据空间上的观测点密度和遮盖程度设置惩罚因子来达到自适应调整插值权重的效果，这意味着不被遮掩的观测点惩罚因子较小，得到的权重较大，对待值体素的影响较大。

此外，由于插值的成分向量可能模长不为1，因此还可对不为1的模长进行归一化操作得到标准模长的成分向量，利于后续的相似性度量操作，之后选择适宜的相似性度量方法（如欧式距离）将标准模长的成分向量匹配回标准地层。

步骤209：在每个待插值缓冲区中，确定每个包含样本点的体素为已知体素，并根据已知体素内样本点对应的样本点成分向量，确定已知体素成分向量。

在该步骤中，针对有样本点落入的网格体素，可根据样本点的属性值（也即成分向量）确定该体素的属性值（也即成分向量）。具体地，若某体素内仅有一个样本点，则将该体素的属性值置为这个样本点的属性值；若有多个样本点位于同一个体素中，则可将体素的属性置为大多数点的属性值。其中，若样本点为钻孔点，则其对应的样本点成分向量为钻孔点成分向量；若样本点为离散点，则其对应的样本点成分向量为离散点成分向量。

步骤210：根据插值点成分向量与每个地层特征向量之间的相似度，确定插值点对应的地层。

此外，还可根据前述插值操作后得到的三维地质体素模型进行模型验证和调整，模型验证利用交叉验证的方法进行验证，并对生成的三维地质体模型进行可视化显示。

该实施例将定性的地层数据量化为定量的、多维的地层成分向量，建立KD-Tree索引，支持多维成分向量的快速搜索与邻近点相似性匹配，并且能根据数据点之间的密度和分布情况，自适应调整权重信息，实现对未知位置进行高效精准的定性空间插值，有效支持三维地层框架模型的自动构建，解决了原始数据（如钻孔数据、剖面数据等）的定性、离散化、不均匀等特征导致的常见空间插值算法无法适应三维地层框架自动构建中定性插值问题。

进一步地，如图7所示，在另一个实施例中，具体包括如下步骤：

301，读取数据库原始钻孔数据；

302，数据预处理；

303，建立椭球缓冲区进行数据离散化，并建立KD-Tree索引；

304，将定性的地层变化进行特征表示并量化为多维的成分向量；

305，遍历样本点获取最大边界，建立适当粒度的网格体素模型；

306，建立临近缓冲区，进程分层分成分的空间插值；

307，采用自适应的反距离权重三维地质插值算法对每个未知体素进行分层分成分的空间算法；

308，对未知体素进行空间插值后得到的成分向量进行归一化操作，采用指定相似性度量方法将未知的成分属性向量度量回标准地层变化。

309，模型验证和调整。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

进一步地，作为上述三维地质空间插值方法的具体实现，本申请实施例提供了一种三维地质空间插值装置，如图8所示，该装置包括：钻孔点离散模块、空间插值模块以及地层匹配模块，其中：

钻孔点离散模块，用于根据地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；

空间插值模块，用于将钻孔点以及离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；

地层匹配模块，用于根据插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定插值点对应的地层。

在具体的应用场景中，可选地，装置还包括地层量化模块，用于：

获取预先设置的多个地层编号，并基于每个地层编号的地质成分，确定地层对应的地层成分向量，其中，地层成分向量中的每个分量代表一个成分在地层中的含量。

在具体的应用场景中，可选地，钻孔点离散模块，用于：

针对每组钻孔点建立椭球缓冲区，在椭球缓冲区内随机生成预设数量个离散点，并根据椭球上顶点坐标的成分确定离散点成分向量。

在具体的应用场景中，可选地，空间插值模块，用于：

遍历所有样本点的坐标，得到包含所有样本点的样本点包围盒，并以样本点包围盒为边界建立网格体素模型；

在网格体素模型中，分别遍历每个地层对应的样本点，得到与地层对应的体素边界包围盒，并根据缓冲区参数扩大体素边界包围盒，得到与地层对应的待插值缓冲区；

在每个待插值缓冲区中，确定每个不包含样本点的体素为待插值体素，待插值点位于待插值体素处；

根据每个待插值体素与样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，并确定待插值体素成分向量为插值点成分向量。

在具体的应用场景中，可选地，钻孔点离散模块，用于：

针对每个样本点建立索引；

相应地，空间插值模块，用于：

利用索引确定与待插值体素之间的距离在预设范围内的多个样本点为观测点；

分别计算待插值体素与每个观测点之间的欧式距离，并根据欧式距离确定观测点对应的影响权重；

根据待插值体素与每个观测点之间的夹角，确定观测点对应的调和权重系数；

根据多个观测点的成分向量、每个观测点对应的影响权重以及每个观测点对应的调和权重系数，确定待插值体素成分向量。

在具体的应用场景中，可选地，空间插值模块，用于：

在每个待插值缓冲区中，确定每个包含样本点的体素为已知体素，并根据已知体素内样本点对应的样本点成分向量，确定已知体素成分向量。

在具体的应用场景中，可选地，装置还包括数据预处理模块，用于：

获取原始数据，其中，原始数据包括钻孔数据以及剖面数据，钻孔数据包括钻孔点对应的点位信息以及成分信息，剖面数据包括每个地层对应的编号信息；

依次对原始数据进行数据清洗以及归一化处理。

需要说明的是，本申请实施例提供的一种三维地质空间插值装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考上述方法中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述方法，相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述三维地质空间插值方法。

基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台电子设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施场景所述的方法。

基于上述如图1至图7所示的方法，以及图8所示的虚拟装置实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，该电子设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图1至图7所示的三维地质空间插值方法。

可选地，该电子设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频（RadioFrequency，RF）电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard）等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如蓝牙接口、WI-FI接口）等。

本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种电子设备结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储介质中还可以包括操作装置、网络通信模块。操作装置是管理和保存电子设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各控件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的单元可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于地质空间插值的地层确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；

将所述钻孔点以及所述离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；

根据所述插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定所述插值点对应的地层。

2.根据权利要求1所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取预先设置的多个地层编号，并基于每个地层编号的地质成分，确定所述地层对应的地层成分向量，其中，所述地层成分向量中的每个分量代表一个成分在所述地层中的含量。

3.根据权利要求1所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，所述基于地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量，包括：

针对每组钻孔点建立椭球缓冲区，在所述椭球缓冲区内随机生成预设数量个离散点，并根据椭球上顶点坐标的成分确定所述离散点成分向量。

4.根据权利要求1所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，所述基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述样本点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量，包括：

遍历所有样本点的坐标，得到包含所有样本点的样本点包围盒，并以所述样本点包围盒为边界建立网格体素模型；

在所述网格体素模型中，分别遍历每个地层对应的样本点，得到与所述地层对应的体素边界包围盒，并根据缓冲区参数扩大所述体素边界包围盒，得到与所述地层对应的待插值缓冲区；

在每个待插值缓冲区中，确定每个不包含所述样本点的体素为待插值体素，所述待插值点位于所述待插值体素处；

根据每个待插值体素与所述样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，并确定所述待插值体素成分向量为所述插值点成分向量。

5.根据权利要求4所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，在所述将所述钻孔点以及离散点作为采样点之后，所述方法还包括：

针对每个所述样本点建立索引；

相应地，所述根据每个待插值体素与所述样本点的距离以及角度，计算待插值体素成分向量，包括：

利用所述索引确定与所述待插值体素之间的距离在预设范围内的多个样本点为观测点；

分别计算所述待插值体素与每个观测点之间的欧式距离，并根据所述欧式距离确定所述观测点对应的影响权重；

根据所述待插值体素与每个观测点之间的夹角，确定所述观测点对应的调和权重系数；

根据多个观测点的成分向量、每个观测点对应的影响权重以及每个观测点对应的调和权重系数，确定所述待插值体素成分向量。

6.根据权利要求4所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每个待插值缓冲区中，确定每个包含样本点的体素为已知体素，并根据所述已知体素内样本点对应的样本点成分向量，确定已知体素成分向量。

7.根据权利要求1所述的三维地质空间插值方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取原始数据，其中，所述原始数据包括钻孔数据以及剖面数据，所述钻孔数据包括所述钻孔点对应的点位信息以及成分信息，所述剖面数据包括每个地层对应的编号信息；

依次对所述原始数据进行数据清洗以及归一化处理。

8.一种基于地质空间插值的地层确定装置，包括：

钻孔点离散模块，用于根据地质勘探的每组钻孔点离散出多个离散点，并根据钻孔点成分向量确定离散点成分向量；

空间插值模块，用于将所述钻孔点以及所述离散点作为采样点，基于每个地层的层次以及采样点成分向量，在所述采样点的基础上进行插值操作，得到多个插值点，并基于每个插值点与所述样本点的距离以及角度，确定插值点成分向量；

地层匹配模块，用于根据所述插值点成分向量与每个地层对应的地层成分向量之间的相似度，确定所述插值点对应的地层。

9.一种存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，包括存储介质和处理器，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。