三维地质断层网络不确定性分析方法、系统及存储介质与流程
本发明涉及三维地质技术领域，具体涉及一种三维地质断层网络不确定性分析方法、系统及存储介质。
背景技术：
当地壳存在裂缝时，地壳两侧的断层块平行于断层面相对于彼此移动，会产生地质断层。断层会造成地震，也能够直接影响地底资源的勘探与开采。断层本身形态多样，结构离散复杂，具有不确定性和分散性，对断层的不确定性进行分析是当前研究的一大热点。
现有技术在分析断层时，一般结合认知学和地质统计学，对断层进行三维建模，以模拟真实的地质断层。现有技术在对断层进行三维建模时，一般通过人工交互连接相邻断层轮廓线上的特征匹配点形成最终的断层面模型。
然而本申请的发明人发现，由于现有技术需要人工对断层轮廓线进行连接，建模过程复杂，建模效率较低，往往需要花费大量的时间进行人工交互工作。即现有技术对地质断层进行三维建模时存在效率低的缺点。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种三维地质断层网络不确定性分析方法、系统及存储介质，解决了现有技术对地质断层进行三维建模时效率低的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明解决其技术问题所提供的一种三维地质断层网络不确定性分析方法，所述分析方法由计算机执行，包括以下步骤：
获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；
基于所述历史数据获取三维地质断层隐式曲面；
分析所述三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；
遍历所述三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；
基于所述三维地质断层网络模型获取信息熵指标，所述信息熵指标用于评价所述三维地质断层网络模型的不确定性。
优选的，所述三维地质断层隐式曲面的获取方法包括：
将所述地质断层轮廓线数据采样为三维稀疏点云；
从所述三维稀疏点云中提取约束点；从所述地质断层产状信息中提取断层面法向量；
将所述约束点和所述断层面法向量输入到预设的hermite径向基函数中，得到断层面隐函数模型；
基于所述断层面隐函数模型对地质断层进行可视化操作，得到三维地质断层隐式曲面。
优选的，所述基于所述断层面隐函数模型对地质断层进行可视化操作，包括：
根据可视化精度将地质断层空间划分为预设网格分辨率的网格单元集合，基于所述断层面隐函数模型计算每一个网格单元的函数值，形成三维数据场；
基于marchingcubes算法提取所述三维数据场中的零等值面作为断层面模型，使用opengl可视化图形库对所述断层面模型在三维空间中进行渲染表达，得到三维断层面可视化模型。
优选的，所述三维地质断层二叉树的获取方法包括：
将所述三维地质断层隐式曲面的主断层作为根节点，将所述三维地质断层隐式曲面两侧区域作为子节点；当所述两侧区域存在断层面时，对所述两侧区域进行划分，生成子树，对所有子树继续划分直至所有的断层面均处理完毕，最终形成三维地质断层二叉树。
优选的，所述信息熵指标的获取方法包括：
将所述断层面法向量转换为三维极坐标系下的极坐标法向量，基于预设的vmf概率分布模型描述所述极坐标法向量的不确定性；
基于预设的分布函数模型对所述极坐标法向量进行模拟采样，得到若干组采样法向量数据，基于若干组采样法向量数据获取若干组三维地质断层网络模型；
将地质断层空间分为若干个网格单元，对每个网格单元赋予一个单元属性；统计若干组三维地质断层网络模型建模时每个网格单元属于每个地质单元的地质属性概率；基于所述地质属性概率获取每个网格单元的网格信息熵；计算所有网格信息熵的平均值，得到信息熵指标。
优选的，所述预设的vmf概率分布模型为：
其中：
μ表示概率分布的主方向向量；
μt表示主方向向量的转置向量；
κ为紧密系数，表示围绕主方向的其它方向的紧密程度；
cp(κ)表示归一化常数。
优选的，所述预设的分布函数模型为：
v～u(0,2π)
其中：
w和v为伪随机向量xshape＝[arccosw,v,1]的待求参数；
u(a,b)表示均匀分布；
λ表示扰动参数。
优选的，所述地质属性概率的获取方法包括：
其中：
px(ui)表示第x个网格单元被判定为ui类的概率；
n表示若干组三维地质断层网络模型的数量；
ui表示第i类地质单元；
所述网格信息熵的获取方法包括：
其中：
hx表示第x个网格单元的网格信息熵；
k表示地质单元的数量。
本发明解决其技术问题所提供的一种三维地质断层网络不确定性分析系统，所述系统包括计算机，所述计算机包括：
至少一个存储单元；
至少一个处理单元；
其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：
获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；
基于所述历史数据获取三维地质断层隐式曲面；
分析所述三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；
遍历所述三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；
基于所述三维地质断层网络模型获取信息熵指标，所述信息熵指标用于评价所述三维地质断层网络模型的不确定性。
本发明解决其技术问题所提供的一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述的三维地质断层网络不确定性分析方法。
(三)有益效果
本发明提供了一种三维地质断层网络不确定性分析方法、系统及存储介质。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明通过获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；基于历史数据获取三维地质断层隐式曲面；分析三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；遍历三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；基于三维地质断层网络模型获取信息熵指标，信息熵指标用于评价三维地质断层网络模型的不确定性。本发明结合隐函数曲面对地质断层进行模拟分析，并转化为二叉树，通过二叉树进行三维建模，在建模时的自动化程度高，缩短了建模时间，尤其是针对多条断层出现交叉、削截等情形的复杂断层，提高了三维建模的效率。本发明可以广泛应用于地质勘探等领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的三维地质断层网络不确定性分析方法的整体流程图；
图2中的左图a为本发明一个实施例中断层面及法向量关系示意图，图2中的右图b为本发明一个实施例中断层面的平面投影示意图；
图3中的左图a为本发明一个实施例中断层面的网络构造示意图，图3中的右图b为本发明一个实施例中断层空间的二叉树结构示意图；
图4为本发明一个实施例中水银洞矿区实例区域地质简图；
图5中的左图a为本发明一个实施例中实例区域断层关系平面示意图，图5中的右图b为本发明一个实施例中实例区域断层二叉树示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种三维地质断层网络不确定性分析方法、系统及存储介质，解决了现有技术效率低的问题，实现断层三维建模时效率的提高。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例通过获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；基于历史数据获取三维地质断层隐式曲面；分析三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；遍历三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；基于三维地质断层网络模型获取信息熵指标，信息熵指标用于评价三维地质断层网络模型的不确定性。本发明实施例结合隐函数曲面对地质断层进行模拟分析，并转化为二叉树，通过二叉树进行三维建模，在建模时的自动化程度高，缩短了建模时间，尤其是针对多条断层出现交叉、削截等情形的复杂断层，提高了三维建模的效率。本发明实施例可以广泛应用于地质勘探等领域。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种三维地质断层网络不确定性分析方法，该方法由计算机执行，如图1所示，包括以下步骤：
s1、获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；
s2、基于上述历史数据获取三维地质断层隐式曲面；
s3、分析上述三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；
s4、遍历上述三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；
s5、基于上述三维地质断层网络模型获取信息熵指标，上述信息熵指标用于评价上述三维地质断层网络模型的不确定性。
本发明实施例通过获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；基于历史数据获取三维地质断层隐式曲面；分析三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；遍历三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；基于三维地质断层网络模型获取信息熵指标，信息熵指标用于评价三维地质断层网络模型的不确定性。本发明实施例结合隐函数曲面对地质断层进行模拟分析，并转化为二叉树，通过二叉树进行三维建模，在建模时的自动化程度高，缩短了建模时间，尤其是针对多条断层出现交叉、削截等情形的复杂断层，提高了三维建模的效率。本发明实施例可以广泛应用于地质勘探等领域。
下面对各步骤进行具体分析。
在步骤s1中，获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据。
具体的，本发明实施例在当地地质的勘探线剖面图中结合地质解译，使用数字化方式提取断层二维轮廓线数据和产状信息，并转换到三维空间，得到地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息。
在步骤s2中，基于上述历史数据获取三维地质断层隐式曲面。
具体的，包括以下步骤：
s201、将上述地质断层轮廓线数据采样为三维稀疏点云。
s202、从上述三维稀疏点云中提取约束点；从上述地质断层产状信息中提取断层面法向量。
具体的，本发明实施例从三维稀疏点云中提取节点作为曲面重建的约束点位置坐标p(px,py,pz)，而断层面的法向量信息作为垂直于断层面的方向信息与描述断层几何形态的走向、倾向、倾角等要素具有相应的几何关系。
如图2中的左图a所示，定义极坐标系下法向量方向
s203、将上述约束点和上述断层面法向量输入到预设的hermite径向基函数中，得到断层面隐函数模型。
具体的，本发明实施例选用径向基隐式曲面hermite径向基函数(hermiteradialbasisfunction，hrbf)的数学函数模型，将获取的约束点坐标与法向量数据对(n,p)作为原始输入数据，得到断层面的隐函数模型f(p)。
在本发明实施例中，隐函数模型f(p)为：
其中：
pi表示曲面上已知采样点坐标；
▽表示梯度计算；<a,b>表示两个向量的内积；
αi与βi表示为由已知采样点坐标条件决定的隐函数待定系数矩阵。
通过上述隐函数模型可以得到三维空间中一个曲面模型，具体的，其位于曲面上的位置坐标的函数值均等于0；位于曲面内部的函数值均大于0；位于曲面外部的函数值均小于0。
s204、基于上述断层面隐函数模型对地质断层进行可视化操作，得到三维地质断层隐式曲面。
具体的，根据可视化精度将地质断层空间划分为预设网格分辨率的网格单元集合，基于所述断层面隐函数模型计算每一个网格单元的函数值，形成三维数据场；
基于marchingcubes算法提取所述三维数据场中的零等值面作为断层面模型，使用opengl可视化图形库对所述断层面模型在三维空间中进行渲染表达，得到三维断层面可视化模型。
具体的，三维断层面可视化模型即为三维地质断层隐式曲面的可视化表达。本发明实施例利用计算机可视化技术对上述三维断层面可视化模型进行显示和交互操作，以观察模型在三维空间中的几何形态，以进一步观测地质断层。
在步骤s3中，分析上述三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树。
具体的，将上述三维地质断层隐式曲面的主断层作为根节点，将上述三维地质断层隐式曲面两侧区域作为子节点；当上述两侧区域存在断层面时，对上述两侧区域进行划分，生成子树，对所有子树继续划分直至所有的断层面均处理完毕，最终形成三维地质断层二叉树。
在本发明的一个实施例中：
根据隐函数曲面的定义，一个表示断层的零等值面可以将建模空间分为两部分：
将断层面f作为根节点，根节点的选取可以根据实际区域断层之间相互交叉和、削截情况，选择主断层或交叉较多的断层。f两侧的区域b-和b+分别作为断层面f的子节点，在b-和b+区域中可能又会存在其它断层面，分别重新对b-和b+区域进行划分生成新的子树。继续处理生成的新子树直到模型区域内所有断层均被处理完毕并添加到断层二叉树中，最终形成一棵完整表达断层空间关系的二叉树。
图3中的左图a为一个简单的断层网络空间关系的示意图，图3中的右图b为对应空间关系构建的断层空间二叉树t。记f表示断层面，b表示被划分的子区域。f1，f2，f3为断层所对应的节点；b4，b5，b6，b7表示经过划分之后的空间区域。根据空间中断层面与两侧区域的所属关系以及断层二叉树的构建过程可以得出：二叉树的每一个非叶子节点对应一个断层面，而其每一个叶子节点表示由断层面划分之后的空间区域。
在步骤s4中，遍历上述三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型。
具体的，包括以下步骤：
s401、处理根节点：读入断层二叉树t的根节点作为父节点parentnode，该节点是非叶子节点，对应为一个断层面，提取该断层面的轮廓线数据使用s2中三维断层面可视化模型的建模流程构建面模型，同时该面模型将原始建模区域划分为左子区域lb和右子区域rb，两个子区域分别对应根节点的两个左右子节点leftnode和rightnode，将parentnode标记为已处理，继续处理两个子节点。
s402、处理leftnode节点：判断leftnode节点是否是叶子节点，如果该节点是非叶子节点，则其对应为一个断层面，重复s401中针对非叶子节点的操作；反之如果该节点是叶子节点，则表示该节点对应的区域内不再包含其它断层，直接将该节点标记为已处理。
s403、处理rightnode节点：处理方式同s402中的leftnode节点。
s404、当二叉树中所有节点均被标记为已处理，说明所有断层面模型均已构建，至此区域内复杂断层网络模型构建完成。
在步骤s5中，基于上述三维地质断层网络模型获取信息熵指标，上述信息熵指标用于评价上述三维地质断层网络模型的不确定性。
具体的，包括以下步骤：
s501、将上述断层面法向量转换为三维极坐标系下的极坐标法向量，基于预设的vmf概率分布模型描述所述极坐标法向量的不确定性。
具体的，为了方便地将断层面的法向量描述为三维空间中的方向信息，将三维直角坐标系下的法向量n(nx,ny,nz)坐标转换为三维极坐标系下的法向量
其中：
μ表示概率分布的主方向向量(即进行不确定性模拟的法向量方向)；
μt表示主方向向量的转置向量；
κ为紧密系数，表示围绕主方向的其它方向的紧密程度；
cp(κ)表示归一化常数。
vmf概率分布模型保证定义围绕主方向向量的方向数据能够满足轴对称要求，从而可以更加全面地描述主方向向量可能存在的不确定性因素，因此比较适合用于定义断层面法向量信息的不确定性概率模型。
s502、基于预设的分布函数模型对上述极坐标法向量进行模拟采样，得到若干组采样法向量数据，基于若干组采样法向量数据获取若干组三维地质断层网络模型。
在极坐标系下定义一个伪随机向量xshape＝[arccosw,v,1]对原始法向量方向μ进行随机扰动来模拟一定范围内μ的不确定情形。
w，v为伪随机向量的待求参数，其中，w通过扰动参数λ和满足均匀分布的参数ξ确定；v由均匀分布确定。根据w和v可确定极坐标系下法向量的采样结果，用于后续信息熵的计算。
具体的，w与v分别按照如下的分布函数模型进行模拟采样：
v～u(0,2π)
其中：
u(a,b)表示均匀分布；
λ表示扰动参数。
λ作为模拟的扰动参数，对应于vmf概率分布函数中的紧密系数。
需要说明的是，本发明实施例将紧密系数κ设定为扰动参数λ，λ≥0且λ越大表示模拟采样的方向与原始法向量方向越集中，调整合适的λ值大小进行多次模拟采样得到多组原始建模数据。扰动参数λ值设置考虑断层相互交错的复杂性对建模不确定性定量评价的影响，将约束点与断层面之间的空间距离作为影响原始建模数据中约束点位置的因素，以此确定原始建模数据中不同约束点位置的扰动参数大小，采用变化的扰动参数计算信息熵指标与统一扰动参数下的计算结果进行对比分析。
考虑约束点与断层面之间的空间距离影响设置不同κ值的算法原理：假定约束点位置与各个断层之间距离之和越小说明该点处数据离断层面越近，对断层网络模型结果影响越大，设置较大的紧密系数来模拟该点法向量方向的偏差；反之约束点位置与各个断层之间距离之和越大说明该点处数据离断层面越远，对断层网络模型结果影响相对越小，设置较小的紧密系数。具体的，紧密系数的设置方法如下：
首先基于断层网络建模方法构建出各个断层面模型，使用不规则三角网格式进行存储显示，约束点位置与断层面的距离定义为约束点到不规则三角网的最短距离；
然后计算每一个断层面的约束点位置与其它断层面的空间距离之和，统计所有约束点位置的计算结果并进行距离分组，按距离分组设置不同紧密系数。
对于给定的一个扰动参数，按照上述分布函数模型采样获得多组随机向量xshape集合。将原始法向量方向分别旋转xshape集合中每个元素对应的角度即可获得多组模拟采样的断层面法向量数据，随后基于断层网络建模方法构建多组三维地质断层网络模型。
s503、将地质断层空间分为若干个网格单元，对每个网格单元赋予一个单元属性；统计若干组三维地质断层网络模型建模时每个网格单元属于每个地质单元的地质属性概率；基于上述地质属性概率获取每个网格单元的网格信息熵；计算所有网格信息熵的平均值，得到信息熵指标。
具体的，将整个建模空间细分为若干个网格单元，为每一个网格赋予一类单元属性(在三维地质建模中该属性表示为网格属于某一类地质单元u)，针对模型集合中的多组断层网络比较模型，统计每个网格可能属于哪一类地质单元。然后根据统计结果计算出每一处网格在建模过程中所属于每一类地质单元ui的概率px(ui)：
其中：
px(ui)表示第x个网格单元被判定为ui类的概率；
n表示若干组三维地质断层网络模型的数量；
ui表示第i类地质单元；
本发明实施例设定整个区域中存在k类不同的地质单元，地质属性概率px与此处的网格信息熵hx存在如下的关系：
其中：
hx表示第x个网格单元的网格信息熵；
k表示地质单元的数量。
hx是一个无单位的标量，其大小直接反映了对应位置处信息的复杂程度。在三维断层网络模型结果中：熵值越大表示该位置的地质属性越复杂，模型的不确定性程度越高；反之，模型的不确定性程度越小。
当hx＝0时表示该位置只可能属于一类地质单元，具有唯一确定的情形。将每一网格单元的信息熵值在三维空间中进行可视化显示可以直观地观察出整个建模空间中不确定性程度较高的区域。对于整体模型的不确定性，计算所有网格信息熵的平均值hm作为信息熵指标，用于评价三维地质断层网络模型的不确定性。
在本发明的一个实施例中，以具体实例验证本发明的准确性：
具体的，以位于灰家堡金矿田中部的贵州省水银洞金矿床包含多条断层的47号～129号勘探线范围区域作为实例研究区。
(1)实例区域断层标注与建模数据获取
选定区域地质简图如图4所示，区域内出露地层主要为上二叠统长兴组(p3c)、上二叠统大隆组(p3d)以及下三叠统夜郎组第一段(t1y1)，研究区包含两条东西向断裂f101和f105以及两条近南北走向断裂f201和f203。其中，f101断层位于灰家堡背斜北翼近轴部，贯穿全区，倾角50°～55°，为一倾向北的逆断层；f105断层发育于灰家堡背斜南翼近轴部倾角45°～55°,为一条倾向南的逆断层；f201断层为一条倾向东，倾角80°左右的正断层。f203断层为一总体向西倾斜的陡倾角正断层，倾角一般＞70°。大致在73线和117线附近，f105断层分别被f203断层及f201断层切割使其出现了比较明显的移位现象，故将其错开的三部分记为f105-1断层、f105-2断层和f105-3断层分开处理。
结合地质解译，利用arcgis软件分别导入47号～129号勘探线剖面图，配准后圈定对应的断层范围轮廓线，并采用vc++6.0自编数据转换程序将其数字化的边界线从二维空间转换到三维立体空间中，依次对三维线串数据进行约束点采样处理，并通过断层的产状信息描述近似估计每个断层面的法向量得到三维断层网络建模的原始输入数据。
(2)基于隐函数曲面的断层网络建模软件faultmod软件开发
采用vc++编程语言，在visualstudio2010集成开发环境中使用图形界面框架mfc与跨平台三维可视化图形库opengl，利用发明内容三维断层隐式曲面构建中的计算求解断层曲面的径向基隐式函数模型和三维断层面的可视化显示方法和算法设计，以及使用断层二叉树数据结构构建断层网络模型和基于信息熵(entropy)的断层网络模型不确定性定量评价技术方法，开发基于hrbf隐函数曲面的断层隐式建模软件faultmod，包括以下功能模块：模型数据读取模块；断层曲面隐函数模型的计算求解模块；三维断层面的可视化显示模块；断层二叉树结构生成模块；断层网络不确定性分析与定量评价模块；结果保存模块。以下各步骤都是采用该软件进行计算的。
(3)实例断层网络模型构建
分析实例区域内平面地质图中断层构造的空间分布情况以及剖面图中各断层线位置，如图5中的左图a所示，并构建该研究区域内的断层二叉树结构如图5中的右图b所示。整个研究区域被6条断层构建的断层网络划分成7个子区域。遍历断层二叉树，依次构建每一个断层节点对应的断层面模型并将其在三维空间中显示，最终得到研究区内三维断层网络模型。
(4)实例断层网络模型不确定分析与定量评价
实现设置变化扰动参数：
依据约束点个数以及与断层距离分组设置扰动参数，按等间距法将整个距离区间范围分为5组，根据每组区间的距离大小以及包含的约束点数量设置扰动参数，如表1所示。其中，第1组和第2组距离较小且包含约束点数量较多，设置两组的紧密系数κ＝100，该参数表示在95％的置信区间下围绕该点原始法向量方向的11°扰动范围以内进行模拟采样。从第3组开始，各组包含的约束点数量较前两组明显较少且依次递减，因此设置其紧密系数分别为κ＝80，κ＝70与κ＝60。
表1依据约束点与断层距离的紧密系数设置
然后根据上述参数设置方案对应每一个约束点位置计算的断层距离分别进行模拟采样，获得的断层网络模型的信息熵可视化结果。
根据结果可知断层网络模型信息熵较大值均分布在断层面附近，并沿断层面向两侧逐渐递减，这一结果表达了断层网络模型不确定性受建模约束点到断层距离影响。
表2研究区各子区域网格单元信息熵统计指标(变化扰动参数)
表2为实例区7个子区域(b1～b7)内网格单元信息熵的统计指标(最大值、最小值及平均值等)的计算结果。由结果可以看出，b1、b2、b3、b4、b5、b6子区域由于有值的信息熵网格单元均分布在断层面附近，距离断层面较远区域信息熵为0；而b7子区域由于该区域内的约束点位于整体建模区域的边界位置，根据断层距离计算结果被分组为紧密系数最小的一组，表现为具有较高的不确定性。而代表熵值较大的偏红色区域大致分布在f201断层、f203断层分别与f105断层错切的位置，说明此处建模结果存在较大的不确定性，通过与区域地质图分析进行对比，证实了构建的模型具有合理性。
本发明实施例还提供了一种三维地质断层网络不确定性分析系统，上述系统包括计算机，上述计算机包括：
至少一个存储单元；
至少一个处理单元；
其中，上述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，上述至少一条指令由上述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：
s1、获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；
s2、基于上述历史数据获取三维地质断层隐式曲面；
s3、分析上述三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；
s4、遍历上述三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；
s5、基于上述三维地质断层网络模型获取信息熵指标，上述信息熵指标用于评价上述三维地质断层网络模型的不确定性。
可理解的是，本发明实施例提供的上述分析系统与上述分析方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考三维地质断层网络不确定性分析方法中的相应内容，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，上述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，上述计算机指令使上述计算机执行如上述的三维地质断层网络不确定性分析方法。
具体的，上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明实施例通过获取地质断层轮廓线数据和地质断层产状信息，形成历史数据；基于历史数据获取三维地质断层隐式曲面；分析三维地质断层隐式曲面的空间拓扑关系，并转化为二叉树结构，得到三维地质断层二叉树；遍历三维地质断层二叉树，得到三维地质断层网络模型；基于三维地质断层网络模型获取信息熵指标，信息熵指标用于评价三维地质断层网络模型的不确定性。本发明实施例结合隐函数曲面对地质断层进行模拟分析，并转化为二叉树，通过二叉树进行三维建模，在建模时的自动化程度高，缩短了建模时间，尤其是针对多条断层出现交叉、削截等情形的复杂断层，提高了三维建模的效率。本发明实施例可以广泛应用于地质勘探等领域。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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