一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法。該方法利用多源數(shù)據(jù)進(jìn)行含鹽地層三維建模過程中，將工程地質(zhì)鉆孔、三角網(wǎng)數(shù)字高程模型、礦區(qū)邊界、泥巖夾層等作為重要的特征約束條件，充分利用多源數(shù)據(jù)揭示的地形、地貌和地質(zhì)特征，構(gòu)建反映真實(shí)地質(zhì)環(huán)境的含鹽地層三維模型；利用聲納探測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建鹽腔表面三維模型，并將其作為內(nèi)部洞約束，借助于三維空間布爾運(yùn)算和網(wǎng)格離散等空間分析操作，實(shí)現(xiàn)多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模。本發(fā)明的方法能夠構(gòu)造反映真實(shí)三維幾何形態(tài)的鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，為鹽腔圍巖蠕變特性數(shù)值模擬與分析提供有效的計(jì)算模型，提高了使用鹽腔進(jìn)行能源儲(chǔ)備的安全性。
【專利說明】
一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于一種三維建模方法，具體是一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法。它涉及GIS、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算幾何、GMS、巖石力學(xué)數(shù)值模擬等學(xué)科領(lǐng)域，具體涉及多源數(shù)據(jù)整合、三維GIS空間建模與分析、地質(zhì)三維建模與模擬等。
【背景技術(shù)】
[0002]鹽巖具有非常低的滲透特性與良好的蠕變行為，能夠保證鹽腔的密封性，其力學(xué)性能較為穩(wěn)定，具有損傷自我恢復(fù)能力，能夠適應(yīng)內(nèi)部壓力的變化，因此鹽巖開采后形成的地下溶腔成為世界各國(guó)能源儲(chǔ)備的主要介質(zhì)。與國(guó)外海相沉積形成的巨厚鹽丘不同，我國(guó)的鹽巖多屬于湖相沉積形成的層狀結(jié)構(gòu)，具有鹽層厚度小、泥巖夾層多、埋深淺等特征。利用在這樣的條件下建立的鹽腔進(jìn)行能源儲(chǔ)備時(shí)，對(duì)鹽巖地質(zhì)巖性和鹽腔圍巖的穩(wěn)定性分析和研究尤為重要，而如何構(gòu)建反映真實(shí)三維幾何形態(tài)的鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型是上述研究需要解決的首要關(guān)鍵問題之一。
[0003]目前鹽腔圍巖三維模型構(gòu)建大多是借助于有限元、有限差分等數(shù)值模擬軟件實(shí)現(xiàn)，這些數(shù)值模擬軟件地質(zhì)三維建模功能不強(qiáng)，往往對(duì)實(shí)際地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，沒有充分考慮鹽巖地層結(jié)構(gòu)面、也未充分利用聲納測(cè)腔數(shù)據(jù)，屬于理想狀態(tài)的規(guī)則格網(wǎng)劃分。而實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境非常復(fù)雜，具有點(diǎn)、線、面、體等多種類型約束的特征。因此，實(shí)現(xiàn)一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，它利用三維GIS空間建模與分析技術(shù)，進(jìn)行多特征約束的統(tǒng)一組織與表達(dá)，克服了現(xiàn)有的鹽腔圍巖蠕變模擬與分析在三維地質(zhì)建模時(shí)效率低下的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的基本思路是:工程地質(zhì)鉆孔是地層信息最直觀、準(zhǔn)確和詳細(xì)的采樣數(shù)據(jù)，三角網(wǎng)數(shù)字高程模型可以表達(dá)地貌信息、地理環(huán)境信息、地表形態(tài)等地形地貌特征，礦區(qū)邊界數(shù)據(jù)可以反映礦體的幾何形態(tài)、空間位置等特征信息，利用多源數(shù)據(jù)進(jìn)行含鹽地層三維建模過程中，將工程地質(zhì)鉆孔、三角網(wǎng)數(shù)字高程模型、礦區(qū)邊界、泥巖夾層等作為重要的特征約束條件，充分利用多源數(shù)據(jù)揭示的地形、地貌和地質(zhì)特征，實(shí)現(xiàn)多特征約束下的含鹽地層三維模型構(gòu)建方法，構(gòu)建反映真實(shí)地質(zhì)環(huán)境的含鹽地層三維模型；利用聲納探測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建鹽腔表面三維模型，并將其作為內(nèi)部洞約束，借助于三維空間布爾運(yùn)算和網(wǎng)格離散等空間分析操作，實(shí)現(xiàn)多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，它可以構(gòu)建反映真實(shí)地質(zhì)環(huán)境的鹽巖地質(zhì)體模型。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，包括以下步驟:
[0008]SI，多源數(shù)據(jù)組織與管理，用于對(duì)鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理與整合處理；
[0009]S2，構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型，即將工程地質(zhì)鉆孔、三角網(wǎng)數(shù)字高程模型、礦區(qū)邊界和泥巖夾層作為重要的特征約束條件，充分利用多源數(shù)據(jù)揭示的地形、地貌和地質(zhì)特征，實(shí)現(xiàn)多特征約束下鹽巖地層三維模型的構(gòu)建；
[0010]S3，構(gòu)建鹽腔表面三維模型，即利用聲納探測(cè)技術(shù)得到的腔體水平剖面數(shù)據(jù)和垂直剖面數(shù)據(jù)來構(gòu)建鹽腔表面三維模型；
[0011]S4，構(gòu)建多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，即以步驟S3生成的鹽腔表面三維模型為內(nèi)部洞約束，借助于三維空間布爾運(yùn)算和網(wǎng)格離散的空間分析操作，對(duì)步驟S2得到的地層三維模型進(jìn)行處理，以獲得支持地學(xué)模型計(jì)算的離散體元單元。
[0012]所述步驟SI具體為:利用Geodatabase數(shù)據(jù)模型對(duì)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、原始鉆孔數(shù)據(jù)、虛擬鉆孔數(shù)據(jù)和聲納測(cè)腔解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行空間信息與屬性信息的關(guān)聯(lián)管理，構(gòu)建鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模多源數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)整合與管理。
[0013]所述步驟S2的具體步驟為:
[0014]S2-1，建模數(shù)據(jù)處理:通過空間離散、空間插值和Delaunay三角剖分操作，對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行建模前的處理；
[0015]S2-2，帶約束的初始地表三角網(wǎng)模型構(gòu)建:將鉆孔數(shù)據(jù)、建模區(qū)域邊界范圍和泥巖夾層結(jié)構(gòu)面作為待構(gòu)建三維地層模型的約束條件，采用標(biāo)準(zhǔn)的Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)建算法，建立能夠表達(dá)建模區(qū)域各個(gè)地層層面拓?fù)潢P(guān)系的初始地表三角網(wǎng)模型；
[0016]S2-3，多層DEM縫合處理:根據(jù)不同鹽巖地層的巖性，采用多層DEM表面模型，以地層的上地層界面三角網(wǎng)的一個(gè)三角形為起點(diǎn)，循環(huán)處理各個(gè)地層TIN面上的所有三角形，將同一個(gè)地層上下兩個(gè)地質(zhì)界面的三角網(wǎng)縫合起來；
[0017]S2-4，構(gòu)建中間件廣義三棱柱模型:在已生成的地層TIN面的基礎(chǔ)上，逐個(gè)將三角形沿鉆孔方向向下擴(kuò)展生成廣義三棱柱模型，并以此為用中間件，實(shí)現(xiàn)多層DEM中間體元的合并，從而構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型。
[0018]所述步驟S3具體為:基于聲納探測(cè)數(shù)據(jù)和半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用邊界表示模型，對(duì)聲納探測(cè)獲取的水平剖面測(cè)腔數(shù)據(jù)和垂直剖面測(cè)腔數(shù)據(jù)進(jìn)行鹽腔三維表面拓?fù)渲貥?gòu)，獲得鹽腔三維表面模型。
[0019]所述步驟S4的具體步驟為:
[0020]S4-1，對(duì)步驟S2得到的地層三維模型與步驟S3得到的鹽腔表面三維模型進(jìn)行三維空間相交檢測(cè)和布爾減運(yùn)算操作；
[0021]S4-2，對(duì)經(jīng)步驟S4-1處理后的表面模型進(jìn)行多特征約束的四面體網(wǎng)格離散操作，從而構(gòu)建鹽腔圍巖體元三維模型；四面體網(wǎng)格離散操作的具體實(shí)現(xiàn)步驟為:①讀入待離散的三維表面模型，包括外部邊界及內(nèi)部點(diǎn)、線、面、洞的特征約束信息;②對(duì)推進(jìn)波前法中的尺寸控制函數(shù)進(jìn)行約束處理與前沿準(zhǔn)備，初始化前沿隊(duì)列;③前沿迭代推進(jìn)，完成初始網(wǎng)格離散及內(nèi)核剖分;④進(jìn)行網(wǎng)格拓?fù)鋬?yōu)化與幾何優(yōu)化，提高網(wǎng)格單元的質(zhì)量。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明能夠構(gòu)造反映真實(shí)三維幾何形態(tài)的鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，能夠?yàn)辂}腔圍巖蠕變特性數(shù)值模擬與分析提供有效的計(jì)算模型，提高了使用鹽腔進(jìn)行能源儲(chǔ)備的安全性，為鹽腔的建造及合理的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)及技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模多源數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的基于多源數(shù)據(jù)的鹽巖地層三維建模流程圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的某研究區(qū)域鹽巖地層的a)三維模型;b)三維模型的柵欄圖；
[0028]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的某腔體的三維空間表面模型的a)實(shí)體顯示;b)線框顯示；
[0029]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的鹽腔圍巖三維體元模型的a)實(shí)體模式圖;b)線框模式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]本發(fā)明的一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，包括以下步驟(如圖1所示):
[0032]1、多源數(shù)據(jù)組織與管理，用于對(duì)鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合管理；
[0033]2、構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型，用于實(shí)現(xiàn)將工程地質(zhì)鉆孔、三角網(wǎng)數(shù)字高程模型、礦區(qū)邊界、泥巖夾層等作為重要的特征約束條件，充分利用多源數(shù)據(jù)揭示的地形、地貌和地質(zhì)特征，來構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型；
[0034]3、構(gòu)建鹽腔表面三維模型，用于利用聲納探測(cè)技術(shù)得到的腔體水平剖面數(shù)據(jù)和垂直剖面數(shù)據(jù)來構(gòu)建鹽腔表面三維模型；
[0035]4、構(gòu)建多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，用于在內(nèi)部洞約束的基礎(chǔ)上，借助于三維空間布爾運(yùn)算和網(wǎng)格離散空間分析操作，對(duì)地層三維模型進(jìn)行處理，以獲得支持地學(xué)模型計(jì)算的離散體元單元。
[0036]本實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0037]1、多源數(shù)據(jù)組織與管理過程:
[0038]本過程是指針對(duì)建模數(shù)據(jù)來源多元性、數(shù)據(jù)格式多樣性、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜性和數(shù)據(jù)海量性特點(diǎn)，為保證高效地進(jìn)行鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模和分析應(yīng)用的需要，利用Geodatabase數(shù)據(jù)模型對(duì)收集的到的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)和聲納測(cè)腔解譯數(shù)據(jù)等進(jìn)行空間信息與屬性信息的關(guān)聯(lián)管理，構(gòu)建鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的整合與管理，為后續(xù)建模工作提供完整、全面的數(shù)據(jù)源，多源數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
[0039]2、構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型過程:
[0040]本過程通過一系列的處理和操作來構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型，包含建模數(shù)據(jù)的處理、帶約束的初始地表三角網(wǎng)模型構(gòu)建、多層DEM縫合處理和構(gòu)建中間件GTP模型四個(gè)子過程。(I)在建模數(shù)據(jù)的處理過程中，要對(duì)研究區(qū)域邊界和DEM等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、地質(zhì)平面圖和地質(zhì)剖面圖等基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)以及鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行多源數(shù)據(jù)整合，然后綜合利用空間離散、空間插值和De Iaunay三角剖分方法實(shí)現(xiàn)鹽巖地層面擬合；(2)在帶約束的初始地表三角網(wǎng)模型構(gòu)建過程中，將鉆孔數(shù)據(jù)、建模區(qū)域邊界范圍、泥巖夾層結(jié)構(gòu)面作為待構(gòu)建三維地層模型的約束條件，采用標(biāo)準(zhǔn)的D-TIN構(gòu)建算法，建立能夠表達(dá)建模區(qū)域各個(gè)地層層面拓?fù)潢P(guān)系的D-TIN模型；(3)在多層DEM縫合處理過程中，根據(jù)不同鹽巖地層的巖性，采用多層DEM的思想，以地層的上地層界面三角網(wǎng)的一個(gè)三角形為起點(diǎn)，循環(huán)處理各個(gè)地層TIN面上的所有三角形，可將同一個(gè)地層上下兩個(gè)地質(zhì)界面的三角網(wǎng)縫合起來；(4)在構(gòu)建中間件GTP模型過程中，在已生成的地層面TIN的基礎(chǔ)上，逐個(gè)將三角形沿鉆孔方向向下擴(kuò)展生成GTP模型，并以此為用中間件，實(shí)現(xiàn)多層DEM中間體元的合并，從而完成構(gòu)特征約束下的鹽巖地層三維模型的構(gòu)建。圖3為鹽巖地層三維建模流程圖，圖4a為某研究區(qū)域鹽巖地層三維模型，圖4b為某研究區(qū)域鹽巖地層三維模型的柵欄圖。
[0041]在過程(2)中，初始地表三角網(wǎng)模型可以看作是確定建模區(qū)域地層拓?fù)潢P(guān)系的一個(gè)“模板”，它可以沿著鉆孔延伸方向自上而下推延出建模區(qū)域的全部地層信息；這樣的操作可以保證各個(gè)地層層面具有確定的、上下一致的拓?fù)潢P(guān)系，使得建模區(qū)域地表形成了一個(gè)連續(xù)的整體。
[0042]3、構(gòu)建鹽腔表面三維模型過程:
[0043]本過程基于聲納探測(cè)數(shù)據(jù)和HalfEdge數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用邊界表示模型(B-Rep)，對(duì)聲納探測(cè)獲取的水平剖面和垂直剖面測(cè)腔數(shù)據(jù)進(jìn)行鹽腔三維表面拓?fù)渲貥?gòu)，獲得鹽腔三維表面模型。邊界表示模型的特點(diǎn)是通過面、環(huán)、邊、點(diǎn)來定義空間對(duì)象的位置和形狀，構(gòu)建該類模型有利于進(jìn)行各種以面、邊、點(diǎn)為基礎(chǔ)的幾何運(yùn)算操作。圖5a為某腔體的三維空間表面模型實(shí)體顯示，圖5b為某腔體的三維空間表面模型線框顯示。
[0044]4、構(gòu)建多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型過程:
[0045]本過程實(shí)現(xiàn)多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型的構(gòu)建，包含三維空間相交檢測(cè)與布爾運(yùn)算操作、多特征約束的四面體網(wǎng)格離散處理兩個(gè)子過程。三維空間相交檢測(cè)是一種適用于三維空間對(duì)象間地快速相交檢測(cè)算法，該算法首先根據(jù)場(chǎng)景內(nèi)空間對(duì)象分布特征，構(gòu)建事件點(diǎn)及其列表;利用空間掃描策略，自適應(yīng)地構(gòu)建一系列假想的空間掃描面;在掃描面移動(dòng)的過程中，將空間對(duì)象的狀態(tài)分為死亡態(tài)、激活態(tài)和休眠態(tài)，通過只對(duì)當(dāng)前處于激活態(tài)空間對(duì)象的進(jìn)行相交測(cè)試，極大地減少了空間對(duì)象間不必要的相交計(jì)算，進(jìn)而可以有效提尚空間實(shí)體間布爾運(yùn)算的效率。(I)在二維空間相交檢測(cè)和布爾運(yùn)算操作過程中，對(duì)上述步驟中所得到的多特征約束下鹽巖地層三維模型與鹽腔三維表面模型做布爾減運(yùn)算，得到鹽腔圍巖三維表面模型，在布爾運(yùn)算過程中執(zhí)行快速相交檢測(cè)算法，加快布爾運(yùn)算速度；(2)在多特征約束的四面體網(wǎng)格離散處理過程中，對(duì)布爾運(yùn)算后得到的表面模型進(jìn)行四面體網(wǎng)格離散，構(gòu)建鹽腔圍巖體元三維模型，即鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，離散后效果如圖6所示，圖6a為鹽腔圍巖三維體元模型實(shí)體模式圖，圖6b為鹽腔圍巖三維體元模型線框模式圖；考慮到鹽巖圍巖空間對(duì)象的自身復(fù)雜特點(diǎn)，本發(fā)明對(duì)目前最流行的通用的全自動(dòng)網(wǎng)格離散方法一一推進(jìn)波前法(AFT)進(jìn)行擴(kuò)展，使之能充分顧及鹽腔圍巖空間對(duì)象外部邊界及內(nèi)部點(diǎn)、線、面、洞等特征約束，發(fā)展四面體網(wǎng)格離散方法，具體的實(shí)現(xiàn)步驟為:①讀入待離散的三維表面模型，包括外部邊界及內(nèi)部點(diǎn)、線、面、洞等特征約束信息;②對(duì)AFT的尺寸控制函數(shù)進(jìn)行約束處理與前沿(即為有向三角形單元)準(zhǔn)備，初始化前沿隊(duì)列；③前沿迭代推進(jìn)，完成初始網(wǎng)格離散及內(nèi)核剖分;④進(jìn)行網(wǎng)格拓?fù)鋬?yōu)化與幾何優(yōu)化，提高網(wǎng)格單元的質(zhì)量;該方法的使用為鹽腔圍巖地學(xué)分析與計(jì)算提供了高質(zhì)量的網(wǎng)格單元。
[0046]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，其特征在于，包括以下步驟: Si，多源數(shù)據(jù)組織與管理，用于對(duì)鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理與整合處理； S2，構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型，即將工程地質(zhì)鉆孔、三角網(wǎng)數(shù)字高程模型、礦區(qū)邊界和泥巖夾層作為重要的特征約束條件，充分利用多源數(shù)據(jù)揭示的地形、地貌和地質(zhì)特征，實(shí)現(xiàn)多特征約束下鹽巖地層三維模型的構(gòu)建； S3，構(gòu)建鹽腔表面三維模型，即利用聲納探測(cè)技術(shù)得到的腔體水平剖面數(shù)據(jù)和垂直剖面數(shù)據(jù)來構(gòu)建鹽腔表面三維模型； S4，構(gòu)建多特征約束下鹽腔圍巖地質(zhì)三維模型，即以步驟S3生成的鹽腔表面三維模型為內(nèi)部洞約束，借助于三維空間布爾運(yùn)算和網(wǎng)格離散的空間分析操作，對(duì)步驟S2得到的地層三維模型進(jìn)行處理，以獲得支持地學(xué)模型計(jì)算的離散體元單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，其特征在于，所述步驟SI具體為:利用Geodatabase數(shù)據(jù)模型對(duì)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、原始鉆孔數(shù)據(jù)、虛擬鉆孔數(shù)據(jù)和聲納測(cè)腔解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行空間信息與屬性信息的關(guān)聯(lián)管理，構(gòu)建鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模多源數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)整合與管理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，其特征在于，所述步驟S2的具體步驟為: S2-1，建模數(shù)據(jù)處理:通過空間離散、空間插值和DeIaunay三角剖分操作，對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行建模前的處理； S2-2，帶約束的初始地表三角網(wǎng)模型構(gòu)建:將鉆孔數(shù)據(jù)、建模區(qū)域邊界范圍和泥巖夾層結(jié)構(gòu)面作為待構(gòu)建三維地層模型的約束條件，采用標(biāo)準(zhǔn)的Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)建算法，建立能夠表達(dá)建模區(qū)域各個(gè)地層層面拓?fù)潢P(guān)系的初始地表三角網(wǎng)模型； S2-3，多層DEM縫合處理:根據(jù)不同鹽巖地層的巖性，采用多層DEM表面模型，以地層的上地層界面三角網(wǎng)的一個(gè)三角形為起點(diǎn)，循環(huán)處理各個(gè)地層TIN面上的所有三角形，將同一個(gè)地層上下兩個(gè)地質(zhì)界面的三角網(wǎng)縫合起來； S2-4，構(gòu)建中間件廣義三棱柱模型:在已生成的地層TIN面的基礎(chǔ)上，逐個(gè)將三角形沿鉆孔方向向下擴(kuò)展生成廣義三棱柱模型，并以此為用中間件，實(shí)現(xiàn)多層DEM中間體元的合并，從而構(gòu)建多特征約束下鹽巖地層三維模型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，其特征在于:所述步驟S3具體為:基于聲納探測(cè)數(shù)據(jù)和半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用邊界表示模型，對(duì)聲納探測(cè)獲取的水平剖面測(cè)腔數(shù)據(jù)和垂直剖面測(cè)腔數(shù)據(jù)進(jìn)行鹽腔三維表面拓?fù)渲貥?gòu)，獲得鹽腔三維表面模型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多特征約束下的鹽腔圍巖地質(zhì)三維建模方法，其特征在于:所述步驟S4的具體步驟為: S4-1，對(duì)步驟S2得到的地層三維模型與步驟S3得到的鹽腔表面三維模型進(jìn)行三維空間相交檢測(cè)和布爾減運(yùn)算操作； S4-2，對(duì)經(jīng)步驟S4-1處理后的表面模型進(jìn)行多特征約束的四面體網(wǎng)格離散操作，從而構(gòu)建鹽腔圍巖體元三維模型；四面體網(wǎng)格離散操作的具體實(shí)現(xiàn)步驟為:①讀入待離散的三維表面模型，包括外部邊界及內(nèi)部點(diǎn)、線、面、洞的特征約束信息;②對(duì)推進(jìn)波前法中的尺寸控制函數(shù)進(jìn)行約束處理與前沿準(zhǔn)備，初始化前沿隊(duì)列;③前沿迭代推進(jìn)，完成初始網(wǎng)格離散及內(nèi)核剖分;④進(jìn)行網(wǎng)格拓?fù)鋬?yōu)化與幾何優(yōu)化，提高網(wǎng)格單元的質(zhì)量。
【文檔編號(hào)】G06T17/05GK106097448SQ201610403980
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王永志, 王慧, 袁留, 馬玉清
【申請(qǐng)人】江西理工大學(xué)