一种创建地质模型的方法及系统与流程

本发明涉及岩土bim，尤其是涉及一种创建地质模型的方法及系统。

背景技术：

1、随着bim技术的推广，勘察专业的人员需要建立岩土三维模型，进而向其它专业的人员提供带有地质属性的三维地质模型。三维地质模型可以使地层空间数据冲突问题得到了很大程度的解决，成果精度更高。

2、但现有的岩土三维建模技术多依据算法直接建立三维地质模型，再进行人工调整处理，如果初始依据算法建立的三维地质模型与实际情况逻辑错误严重，则人工调整处理工作量较大，甚至要重新调整基础数据后再生成三维地质模型，这使建模工作非常繁琐，加大了工作量。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明提供一种创建地质模型的方法及系统。

2、为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种创建地质模型的方法，所述方法包括如下步骤：收集待建模区域的原始地质数据；利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成；基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓；根据所述原始地质数据和连层遗传基因算法对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型。本发明首先基于中介者模式完成地质三维轮廓，再基于连层遗传基因算法对地质三维轮廓进行补充即可形成三维模型，避免了先形成模型后进行逐步修正，降低了三维建模的工作量，提升了建模效率和质量，并实现了正向建设三维地质模型。

3、可选地，所述原始地质数据包括待建模区域的dem数据、地质调查数据、钻孔数据和地球物理数据；

4、所述收集待建模区域的原始地质数据包括如下步骤：

5、在待建模区域上确定钻孔点；

6、根据所述钻孔点获取待建模区域的钻孔数据，同时采集待建模区域的dem数据，地质调查数据和地球物理数据。

7、可选地，所述二维数据包括二维钻孔、二维剖面图、地质平面图、基于所述dem数据生成的等高线数据，所述三维数据包括三维钻孔、三维剖面图、地质三维轮廓和所述三维地质模型。

8、可选地，所述利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成包括如下步骤：

9、建立用于协调和管理所述二维数据和所述三维数据之间交互的中介者对象；

10、将所述二维数据和所述三维数据定义为用于交互的地质数据对象，并通过所述中介者对象实现不同地质数据对象之间的交互。

11、进一步的，利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成能够简化不同地质数据对象之间的交互逻辑，大幅减少不同地质数据对象之间的耦合性，防止部分地质数据对象的改动风险蔓延扩散到全局整体，从而提升构建三维地质模型的效率。

12、可选地，所述基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓包括如下步骤：

13、建立三维空间中的工作平面，并基于低耦合集成的结果，在切换钻孔时自适应调整工作平面，同时展示钻孔揭露的地层信息；

14、在修改某一所述地质数据对象时同时重新生成其他所述地质数据对象，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓。

15、进一步的，基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步能够帮助技术人员在三维的环境下有二维的操作方式，有利于实现正向创建三维地质模型。

16、可选地，所述根据所述原始地质数据和连层遗传基因算法对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型包括如下步骤：

17、构建用于判断不同钻孔所揭露的地层分界点之间连接方式的连层遗传基因算法模型；

18、根据所述连层遗传基因算法模型对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型。

19、进一步的，首先完成地质三维轮廓，再对地质三维轮廓进行补充来建立三维地质模型，避免了先形成模型后再对模型进行逐步修正，省去了后续繁琐的数据处理，提升了建模效率和质量，并实现了正向构建三维地质模型。

20、可选地，所述构建用于判断不同钻孔所揭露的地层分界点之间连接方式的连层遗传基因算法模型包括如下步骤：

21、根据所有可能的地层分界点之间连接方式随机生成染色体，生成初始种群；

22、评估所述初始种群中各个个体的适应度；

23、基于设置的最大进化迭代数以及所述适应度依次对种群进行选择、交叉和变异运算，并将具有最大适应度的个体输出。

24、可选地，所述适应度满足如下关系：

25、

26、其中，为第i个个体的所述适应度，n为评价指标的数量，为第i个评价指标的评价函数，为第i个评价指标的权重。

27、可选地，所述根据所述连层遗传基因算法模型对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型包括如下步骤：

28、利用所述连层遗传基因算法模型获取不同钻孔所揭露的地层分界点之间的最佳连接方式；

29、根据所述最佳连接方式将不同钻孔所揭露的地层分界点连接起来以对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型。

30、进一步的，通过连层遗传基因算法模型来寻找不同钻孔所揭露的地层分界点之间的最佳连接方案，进而提升三维地质模型的准确性和可靠性。

31、第二方面，本发明提供了一种创建地质模型的系统，所述系统使用本发明提供的一种创建地质模型的方法，所述系统包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于输入待建模区域的原始地质数据；模型构建模块，所述模型构建模块用于利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成；基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓；根据所述原始地质数据和连层遗传基因算法对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型；数据输出模块，所述数据输出模块用于输出模型构建模块中产生的数据。

32、进一步的，本发明提供的系统不仅具有与本发明提供的方法相同的优点，而且还能够提高地质模型创建的效率，促进地质模型创建的智能化发展。

技术特征：

1.一种创建地质模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述根据所述原始地质数据和连层遗传基因算法对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述构建用于判断不同钻孔所揭露的地层分界点之间连接方式的连层遗传基因算法模型包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述适应度满足如下关系：

9.根据权利要求6所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，所述根据所述连层遗传基因算法模型对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型包括如下步骤：

10.一种创建地质模型的系统，所述系统使用权利要求1-9任意一项所述的一种创建地质模型的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及岩土BIM技术领域，尤其是涉及一种创建地质模型的方法及系统，所述方法包括如下步骤：收集待建模区域的原始地质数据；利用中介者模式，将地质建模时使用和产生的二维数据与三维数据进行低耦合集成；基于低耦合集成的结果使所述二维数据与所述三维数据同步，进而利用所述原始地质数据建立地质三维轮廓；根据所述原始地质数据和连层遗传基因算法对所述地质三维轮廓进行补充，进而建立三维地质模型。本发明首先基于中介者模式完成地质三维轮廓，再基于连层遗传基因算法对地质三维轮廓进行补充即可形成三维模型，避免了先形成模型后进行逐步修正，降低了三维建模的工作量，提升了建模效率和质量，并实现了正向建设三维地质模型。

技术研发人员：眭素刚,刘文连,邹国富,李鹏,韩鹏伟
受保护的技术使用者：中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24