基于地质路线（prb）过程双重建模生成三维地质图的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维地质填图技术应用领域，尤其涉及一种基于地质路线(PRB)过程双重建模生成三维地质图的方法。
【背景技术】
[0002]野外地质路线和实测地质剖面三维地质填图建模，是一种应用于三维区域地质调查和矿产地质调查的建模方法。通过地质路线在水平方向(平面)和深度方向(剖面)的研究和地质建模，动态生成地质图，并在此基础上，在地质图框架和路线剖面框架双重约束下，通过面模型方法的建模工具，自动生成具有一定深度的三维地质图。
[0003]目前，在三维填图方面，国际国内发展总的现状是:1)在建模方法方面，分为两大类，一类是结构(也称面)建模，另一类是属性建模。2)在建模流程方面，特别是结构建模，是在已有数据的基础上(本次建模直接始于野外数据采集过程)，通过地质、地球物理、地球化学等数据的综合分析，先形成地质剖面，然后根据剖面生成三维地质体。
[0004]但上述建模技术存在以下问题:1)建模过程与区域地质调查、区域矿产调查不能同步，即不能在地质调查过程中实时建模。2)建模的效率低下。据英国地调局提供的建模效率标准是1:5万，系统性建模平均约需200天。国内采用国外软件进行1:5万三维地质格架精度的建模需120天。可见，效率低下是目前建模软件的共性。如果没有新的建模方法，效率阻碍应用的瓶颈仍然无法解决。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于地质路线(PRB)过程双重建模生成三维地质图的方法，将三维建模的过程与数字区域地质调查过程同步，并始于野外地质路线数据采集和实测地质剖面采集同步进行建模。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种地质路线PRB双重建模生成三维地质图的方法，包括根据PRB野外数据采集和实测剖面进行PRB平面建模的步骤，以及根据所述PRB平面建模得到地质实际材料图或编稿地质图的步骤，该方法还包括:
A、对PRB剖面进行逻辑约束的步骤；
B、对PRB与实测剖面进行深部建模的步骤；
C、根据PRB数据获取地质界线产状的步骤；
D、生成三维地质构造/断层格架图的步骤；
E、生成三维PRB剖面栅栏图的步骤；
F、PRB剖面与地质图联合建模的步骤；
G、生成三维地质图的步骤。
[0007]其中，步骤G后进一步包括:
H、利用地球物理、地球化学、钻孔数据的整合和综合分析的步骤，具体包括:根据岩性级别，使用剖面数据参与建模，包括根据钻孔数据连接的地质剖面、地球物理解释的剖面；在地质路线剖面与平面地质图建模成果的基础上，将地质剖面、地球物理解释的剖面组成栅状剖面，再将栅状剖面划分为一系列的独立单元；对于每一个独立单元，使用精细交互建模工具，得到精细三维结构模型，再将所有单元的精细三维模型进行合并，得到整个建模区域的精细三维模型。
[0008]其中，步骤A所述对PRB剖面进行逻辑约束，包括:
当PRB数据采集、剖面数据采集及平面地质图初步生成后，系统根据地质平面图、地质路线剖面图、地质实测剖面图，对地质路线剖面进行逻辑约束计算，为正确的地质体关系进行逻辑建模。
[0009]步骤B所述对PRB与实测剖面进行深部建模，包括:
B1、根据PRB数据生成原始路线剖面，并在三维场景显示；
B2、根据研究精度，在深度方向完善路线剖面；
B3、根据综合分析或深部数据，进行地质路线剖面深度方向建模，并动态生成有一定深度的三维地质图。
[0010]步骤C所述根据PRB数据获取地质界线产状的步骤，包括:
采用最邻近点的产状，或设定一定距离的缓冲区进行样本搜索，或采用距离加权进行产状插值，同时考虑地质界线的分段走向，有效纳入地质语义约束。
[0011]步骤D所述生成三维地质构造/断层格架图的步骤，包括对填图区域的断层进行单独建模，将分段的断层线作为一个整体，进一步包括:
D1、利用断层框架三维建模工具进行处理的步骤；以及，
D2、对断层相交进行处理的步骤。
[0012]步骤F所述PRB剖面与地质图联合建模的步骤，包括:
F1、从近似平行剖面扩展到以水平地质图地质界线为框架，以路线剖面为约束，自动根据水平地质界线面构成的体，根据剖面深度方向的地质界线形态调整地质体深度方向的形态和关系，自动构成体；同时根据剖面深度方向的地质界线形态和关系，确定地质体的逻辑关系;
F2、第四系覆盖层，岩脉的处理过程。
[0013]步骤F1进一步包括采用多交叉路线剖面与产状约束下的地质界线连续分块积分方法，推断出地表以下各分层的连续三维地质界线。
[0014]步骤G所述生成三维地质图的步骤，包括:采用全区域地质体三维模型无缝建模技术与拓扑一致性检测融入三维建模流程中，生成三维地质图。
[0015]—种地质路线PRB双重建模生成三维地质图的方法，采用剖面建模技术，包括:
a、模型数据(钻孔数据或钻孔之间连成的剖面数据)的预处理步骤；所述预处理步骤为必要条件，否则无法生成，地质填图是无钻孔的；
b、剖面的定义、解释与圈定和生成的步骤；
c、由剖面生成栅栏图，交互生产体元进而生成地质模型的步骤；
d、地质模型的可视化及三维空间查询和分析过程。
[0016]本发明所提供的基于地质路线(PRB)双重建模生成三维地质图的方法，具有以下优点: 本发明方法通过地质路线(PRB)在水平方向(平面)和深度方向(剖面)的研究和地质建模，动态生成地质图(实际材料图、编稿地质图)和3D地质路线栅栏图，并在此基础上，在地质图(或实际材料图、编稿地质图)框架和3D地质路线栅栏图框架双重约束下，通过面模型方法的建模工具，自动生成具有一定深度(取决调查精度)的3D地质图(PRB双重建模主体)。与现有建模效率相比，可提高30倍以上。同时，在3D地质图深部建模中，根据工程、地球物理等方法所获取的数据进行，分别对“目标地质要素”建模并自动与3D地质图集成一体，形成地表与地下不同尺度的多源信息3D地质图。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的地质路线(PRB)过程双重建模生成三维地质图的过程示意图；
图2为本发明从野外采集地质路线(PRB) —〉经过深度综合处理一〉三维地质路线栅栏图一〉地质图(或实际材料图、编辑地质图)框架和三维地质路线栅栏图框架双重约束下通过面模型方法的建模工具生成具有一定深度的三维地质图等的具体实施过程示意图；
图3为PRB数据逻辑约束涉及三大类36项元素示意图；
图4为自动根据PRB数据生成原始路线(信手)剖面示意图；
图5为图4的原始路线(信手)剖面在三维场景显示效果示意图；
图6、图7为根据研究精度，在深度方向完善路线剖面示意图；
图8为根据综合分析或深部数据进行地质路线剖面深度方向建模过程示意图；
图9为图8所示建模动态生成有一定深度的三维地质图示意图；
图10为产状点选取方法过程示意图；
图11为基于缓冲区的产状点选择过程示意图；
图12为通过地质体的逻辑关系分