一种构建多精度非均匀地质网格曲面模型的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工程地质领域，涉及地质信息处理技术领域，尤其涉及一种构建多精度非均匀地质网格曲面模型方法和系统。主要应用于水电、水利、公路、铁路、石油、海洋等行业的工程地质领域。
【背景技术】
[0002]随着工程地质信息化技术的发展，地质三维建模及可视化分析技术也飞速发展，通过建立工程地质三维模型，可以直观地表达研究区域的工程地质现象，可视化的工程地质分析更直观准确。地质网格曲面模型的建模方法是工程地质三维建模的核心技术，目前的建模方法均采用各种空间插值技术，即利用已知信息(各种工程地质勘察成果)对未知的网格节点进行插值计算，然后进行网格曲面建模。
[0003]传统方法构建的地质网格曲面大多是单精度均匀网格曲面模型，但对于工程地质的实际需求来说，不同研究区域的建模精度要求并不相同，对于工程建筑物附近区域通常模型的精度要求较高，对于远离工程建筑物的区域通常建模精度要求较低，传统的地质网格曲面建模方法难以满足该需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种构建多精度非均匀地质网格曲面模型方法和系统，该方法能够实现构建多精度的非均匀地质网格曲面，以满足工程地质网格曲面模型对于不同研究区域的不同建模精度需求。该地质曲面网各模型建模方法，更符合工程地质三维建模的实际需求，提高了工程地质三维模型的建模效率和准确率，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]—种构建多精度非均匀地质网格曲面模型的方法，包括以下步骤:
[0007]SI，建模参数定义，即定义建立地质网格曲面模型的基本参数；
[0008]S2，确定网格节点，即计算曲面模型的网格节点平面坐标；
[0009]S3，地质属性插值，即通过插值技术计算网格节点的地质属性值；
[0010]S4，网格曲面建模，即利用步骤S3中得到的数据建立三维网格曲面模型。
[0011]优选的，步骤SI包括以下步骤:
[0012]S11，定义建模地质属性；
[0013]S12，定义网格分区及精度；
[0014]其中步骤Sll中定义了地质网格曲面模型的地质属性及建模的基础数据，步骤S12中定义了网格曲面的分区及每个分区的网格方向、网格间距及建模进度。
[0015]优选的，步骤S2包括以下步骤:
[0016]S21，单区域网格节点计算；
[0017]S22，多区域网格节点耦合；
[0018]其中步骤S21根据步骤S12定义的网格分区及精度参数，分别计算各分区的节点平面坐标；步骤S22根据各分区的关系，通过分区节点的并集、差集、交集运算，对多区域网格节点进行耦合。
[0019]优选的，步骤S3包括以下步骤:
[0020]S31，网格节点插值计算；
[0021]S32，网格边缘插值计算；
[0022]其中步骤S32利用步骤Sll确定的已知地质属性数据对步骤S22确定的网格节点进行插值计算，步骤S32对各网格区域的边缘即分区间的交线进行插值计算。
[0023]优选的，步骤S4利用步骤S3计算的各插值点空间三维坐标链接曲面网格，为保证地质曲面网格与已知地质属性数据的无缝耦合，建模过程中需要将已知地质属性的三维矢量点坐标作为网格曲面的节点。
[0024]优选的，步骤S3中的地质属性插值方法，能够根据建模地质属性的不同特点，灵活选择克里金插值法、反距离加权插值法、自然邻点插值法、最近邻点插值法、线性插值法中的一种方法对插值点进行插值。
[0025]优选的，网格曲面分区边界采用不规则的分区边界，不规则的分区边界通用性更强，能够适应各种地质网格曲面的分区模式；每个分区的网格定义可采用不同的网格矢量方向、网格精度和网格间距。
[0026]—种构建多精度非均匀地质网格曲面模型的系统，包括:
[0027]建模参数定义模块，用于定义建立地质网格曲面模型的基本参数；
[0028]网格节点确定模块，用于计算曲面模型的网格节点平面坐标；
[0029]地质属性插值模块，用于通过插值技术计算网格节点的地质属性值；
[0030]网格曲面建模模块，用于利用网格节点的地质属性值数据建立三维网格曲面模型。
[0031]优选的，
[0032]所述建模参数定义模块包括:
[0033]建模地质属性定义模块，用于定义地质网格曲面模型的地质属性及建模的基础数据；
[0034]网格分区及精度定义模块，用于定义网格曲面的分区及每个分区的网格方向、网格间距及建模进度；
[0035]所述网格节点确定模块包括:
[0036]单区域网格节点计算模块，用于根据所述网格分区及精度定义模块定义的网格分区及精度参数，分别计算各分区的节点平面坐标；
[0037]多区域网格接节点耦合模块，用于根据各分区的关系，通过分区节点的并集、差集、交集运算，对多区域网格节点进行耦合。
[0038]优选的，地质网格曲面为多精度的非均匀网格曲面，曲面模型能够以曲面网格线、等值线或渲染曲面形式显示。
[0039]本发明的有益效果是:
[0040]本发明的构建多精度非均匀地质网格曲面模型的方法和系统，能够实现构建多精度的非均匀地质网格曲面，以满足工程地质网格曲面模型对于不同研究区域的不同建模精度需求。本发明的方法和系统，更符合工程地质三维建模的实际需求，提高了工程地质三维模型的建模效率和准确率。
【附图说明】
[0041 ]图1是本发明实施例的技术流程图；
[0042]图2是本发明实施例的地质网格曲面示意图(俯视曲面网格图)；
[0043]图3是本发明实施例的地质网格曲面示意图(侧视渲染曲面图)。
【具体实施方式】
[0044]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0045]本发明公开了一种构建多精度非均匀地质网格曲面模型方法和系统，如图1所示本方法包括以下步骤:
[0046]1、建模参数定义A，用于定义建立地质网格曲面模型的基本参数；
[0047]2、确定网格节点B，用于计算曲面模型的网格节点平面坐标；
[0048]3、地质属性插值C，用于通过插值技术计算网格节点的地质属性值；
[0049]4、网格曲面建模D，利用步骤C的数据建立三维网格曲面模型。
[0050]所述建模参数定义A包含定义建模地质属性A-1、定义网格分区及精度A-2两个子过程。其中A-1过程定义了地质网格曲面模型的地质属性及建模的基础数据(勘察成果)，A-2过程定义网格曲面的分区及每个分区的网格方向、网格间距及建模进度。
[0051]所述确定网格节点B包含单区域网格节点B-1、多区域网格接节点耦合B-2两个子过程。其中B-1过程根据A-2定义的网格分区及精度参数，分别计算各分区的节点平面坐标。B-2过程根据各分区的关系，通过分区节点的并集、差集、交集运算，对多区域网格节点进行耦合。
[0052]所述地质属性插值C包含网格节点插值C-1、网格边缘插值C-2两个子过程。其中C-1利用A-1确定的已知地质属性数据对B-2确定的网格节点进行插值计算，C-2对各网格区域的边缘即分区间的交线进行插值计算。
[0053]所述网格曲面建模D，利用C过程计算的各插值点空间三维坐标链接曲面网格，为保证地质曲面网格与已知地质属性数据(勘察成果)的无缝耦合，建模过程中需要将已知地质属性的三维矢量点坐标作为网格曲面的节点。
[0054]本发明中的地质属性插值方法根据建模地质属性的不同特点，可灵活选择克里金插值法、反距离加权插值法、自然邻点插值法、最近邻点插值法、线性插值法中的一种方法对插值点进行插值。
[0055]本发明中的网格曲面分区边界采用不规则的分区边界，不规则的分区边界通用性更强，能够适应各种地质网格曲面的分区模式；每个分区的网格定义可采用不同的网格矢量方向、网格精度和网格间距。
[0056]本发明中的地质网格曲面为多精度的非均匀网格曲面，曲面模型能够以曲面网格线、等值线、渲染曲面等多种形式显示；其中曲面网格线显