一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法与流程
本发明涉及一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，具体是一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法。
背景技术：
传统地质勘查早期通过于绘平面图、剖面图的方式来表达地质空间的复杂特征后来出现了使用软件绘制的地质构造图。也有通过透视投影原理将地质投影在不用角度平面上进行表述的，这些方法只能表现地质在二维平面中的特征、而且随着勘测深度的加深、地质条件的复杂，加工野外数据受各种场源的干扰，使得勘测的数据容易受外围环境的影响，在实际数据转换中会造成三维空间中表现的信息失真，会影响模型的真实性，不利于地质勘查工作理解和表达复杂构造状况下的地质状况，减缓了地质勘查工作的进度，同时也加到了后期开发的成本和周期。
技术实现要素：
发明目的：一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，包括如下步骤：
步骤1、地质工作人员通过室内工作端，收集工作区前工作的成果和原始资料，设计勘测路线，并且将设计的路线进行录入到勘查系统中，发送到服务器的上面；
步骤2、通过设计的路线在工作区设置地质观察点，并且将地质观察点的基本信息、地层、岩石和构造信息录入勘查系统中，利用勘查系统的gps模块将数据的采集时间、经纬度、高程数据自动获取；
步骤3、通过多媒体方式进行地质信息采集，通过数据去噪，去除数据进行校正；
步骤4、结合gps模块获取的信息，确定地质采集对地质电子标签编码；
步骤5、对电子标签进行识别，获取生成地质采样样品、加工、侧视的信息，依照时间轴对这些信息进行排序处理，进而获得地质样品流动信息流，从而形成地质勘测物料与信息流的融合。
在进一步实例中，所述步骤1，包括以下步骤：
步骤1.1、根据用于输入用户名及密码，来确定野外地质数据采集人员的信息；
步骤1.2、地质工作者在设定的地质路线进行，当遇到地质观察点时，gps坐标与设计的地质观察点标注重合，提示地质工作者进行地质观察数据输入，地质工作进行地质观察信息采集，同时利用gps自动进行地质观察，以及地质观察点空间坐标点信息；
步骤1.3、当需要增加地质路线中为设计的地质观察点时，这些点被特别标注。
在进一步实例中，所述步骤3，包括如下步骤；
步骤3.1、利用摄像头可以对野外地质现象进行拍照、录像，同时对于地质现象所依存的环境，进行扫描的地质现象断层面的出露线、地层单位及其界线、浸入体的接触线和相带分界线，利用摄像头沿360度角度拍摄多幅环境照片，并利用软件合成地质观察点的全景式影像；
步骤3.2、地质工作者利用触摸屏绘制数字化的地质素描图，也可以利用麦克风将地质现用录音的方式记录下来；
步骤3.3、利用高斯函数做伸缩和平移，通过信号的时间，决定了分解信号的频率，基本小波中的简谐波在时间域做伸缩变换，逼近信号的时间位置，通过可逆的时频分析方法，对信号的时频局部特征，进行自动的频率调节多分辨率分析；
步骤3.4、处理过的数据信息录音资料在后期处理中也可以利用系统的语音识别功能，直接识别生成数字化的文字信息。
在进一步实例中，所述步骤3.4，数据处理中,能够准备的标注信号在各个位置的频谱，具有时频两域局化分析能力，能够根据不同信号的特别进行调节分辨率；
信号x(t)的傅氏变换为：
对于非稳定信号，不能同时对时间和频率定位，无法展现局部统计型，进而对信号加窗处理；
所述信号x(t)×w(t),其频谱为：
当是归一化之后的高斯窗函数，并其进行伸缩σ和平移τ，那么窗函数为；
时频谱为：
在进一步实例中，时频分析σ(f)为：
s去噪变化为：
在进一步实例中，所述步骤5中，获得地质样品流动信息流，从而形成地质勘测物料与信息流的融合，具体实施步骤如下：
步骤5.1、通过测得原始数据进行换算，换算成重力值，然后在做高度和测点高差校正、磁场校正、潮湿校正和气压校正进而转换成模型参数，分析曲线与模型之间的关系；
所述原始数据的计算公式为；
式中：
f(si)是格值表，把si换算成重力值的换算函数；
n是读数周期误差项个数；
an是周期误差振幅；
wn是周期误差圆频率；
hi是仪器摆杆距测点高度；
cm是仪器的磁场系数；
mi是测点磁场强度；
δi是测区潮汐因子；
gi是施测时刻的固体潮；
q是气空气质量及地球大气负荷变形引起的重力变化系；
p是测点施测时的大气压；
p(h)是测点高程h处的标准大气压；
步骤5.2、确定分析曲线与模型之间的关系，在目标构造边界设计观测剖面，然后确定观测时间和观察方式；
步骤5.3、确定观测时间和观察方式，通过绝对偏差的方法进行重力数据误差分析；
步骤5.4、通过依据已知地质构造信息对潮汐重力曲线进行解释、进而确定实际与实际合程度较高的新理论数值模型；
步骤5.4、确实新理论数值模型与潮湿重力之间的关系，进而确保模型更符合实际情况。
有益效果：本发明公开了一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，通过将运用在地震数据中的数据去噪去除信号中无用的数据，保留有用的有效信息，有效去除实际数据中偶然误差，通过在信号上加一个时间窗，在时间轴上面移动，解决了频谱分析中时间域无限大的问题，解决了时间分辨率和频率分辨率的矛盾，然后利用边界识别技术通过添加区域场与模型数据进行对比，同时利用野外观测方法，在目标构造的边界设计观测剖面，通过计算重力数据进行误差分析，有效防止了人为放大误差的幅值，提高了勘查数学模式的基准度。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的噪声模型等值线图；
图3为本发明部分剖面位置和视觉密封分布图；
图4为本发明的地下物质界面示意图；
图5为本发明的地球潮气作用下的形变图；
图6为本发明的勘查分界面起伏示意图；
具体实施方式
经过申请人的研究分析，现有勘查技术透视投影原理将地质投影在不用角度平面上进行表述的，这些方法只能表现地质在二维平面中的特征、而且随着勘测深度的加深、地质条件的复杂，加工野外数据受各种场源的干扰，使得勘测的数据容易受外围环境的影响，在实际数据转换中会造成三维空间中表现的信息失真，会影响模型的真实性，不利于地质勘查工作理解和表达复杂构造状况下的地质状况，减缓了地质勘查工作的进度，同时也加到了后期开发的成本和周期。根据这些问题，申请人提出了一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，具体方案如下。
请参阅图1所示，一种确定固废场地地质勘查的三维可视化方法，包括如下步骤；
步骤1、地质工作人员通过室内工作端，收集工作区前工作的成果和原始资料，设计勘测路线，并且将设计的路线进行录入到勘查系统中，发送到服务器的上面；
步骤2、通过设计的路线在工作区设置地质观察点，并且将地质观察点的基本信息、地层、岩石和构造信息录入勘查系统中，利用勘查系统的gps模块将数据的采集时间、经纬度、高程数据自动获取；
步骤3、通过多媒体方式进行地质信息采集，通过数据去噪，去除数据进行校正；
步骤4、结合gps模块获取的信息，确定地质采集对地质电子标签编码；
步骤5、对电子标签进行识别，获取生成地质采样样品、加工、侧视的信息，依照时间轴对这些信息进行排序处理，进而获得地质样品流动信息流，从而形成地质勘测物料与信息流的融合。
其中，所述步骤1，包括以下步骤：
步骤1.1、根据用于输入用户名及密码，来确定野外地质数据采集人员的信息；
步骤1.2、地质工作者在设定的地质路线进行，当遇到地质观察点时，gps坐标与设计的地质观察点标注重合，提示地质工作者进行地质观察数据输入，地质工作进行地质观察信息采集，同时利用gps自动进行地质观察，以及地质观察点空间坐标点信息；
步骤1.3、当需要增加地质路线中为设计的地质观察点时，这些点被特别标注。
其中，如图3所述，图3是部分剖面位置和视觉密封分布图，具体的所述步骤3，包括如下步骤；
步骤3.1、利用摄像头可以对野外地质现象进行拍照、录像，同时对于地质现象所依存的环境，进行扫描的地质现象断层面的出露线、地层单位及其界线、浸入体的接触线和相带分界线，利用摄像头沿360度角度拍摄多幅环境照片，并利用软件合成地质观察点的全景式影像；
步骤3.2、地质工作者利用触摸屏绘制数字化的地质素描图，也可以利用麦克风将地质现用录音的方式记录下来；
步骤3.3、利用高斯函数做伸缩和平移，通过信号的时间，决定了分解信号的频率，基本小波中的简谐波在时间域做伸缩变换，逼近信号的时间位置，通过可逆的时频分析方法，对信号的时频局部特征，进行自动的频率调节多分辨率分析；
步骤3.4、处理过的数据信息录音资料在后期处理中也可以利用系统的语音识别功能，直接识别生成数字化的文字信息。
为了有效的去除信号中无用的信息，保留有效信息，传统的位场数据去噪方法是向上延拓以及对数据进行平滑处理，而在处理中常以傅里叶变换为基础，去掉高频成分，保留低频成分，从数字信号分析的角度来看属于低通滤波器，能够有效地去除实测数据中的偶然误差，但是在去噪的过程会丢失一部分有效的信息，因此增加了一个时间窗，在时间轴上移动，克服了分析中时间领域无线大问题，解决了时间分辨率和频率分辨率的矛盾，通过可逆时频分析方法通，s变换把高斯窗函数和简谐波的乘积作为内积函数，简谐波只做伸缩变换，高斯窗函数可以做伸缩和平移，s变换的内积函数不需要满足容许性条件。在位场数据处理中，s变换能够精确定标定信号在各个位置的频谱，不但具有时频两域局部化分析能力，而且能够根据不同信号的特点自动调节分辨率，其时频分析能力比窗口傅里叶变换更强；
其中，如图2所示，图2本发明的噪声模型等值线图，所述步骤3.4，数据处理中,能够准备的标注信号在各个位置的频谱，具有时频两域局化分析能力，能够根据不同信号的特别进行调节分辨率；
信号x(t)的傅氏变换为：
对于非稳定信号，不能同时对时间和频率定位，无法展现局部统计型，进而对信号加窗处理；
所述信号x(t)×w(t),其频谱为：
当是归一化之后的高斯窗函数，并其进行伸缩σ和平移τ，那么窗函数为；
时频谱为：
其中，时频分析σ(f)为：
s去噪变化为：
具体的，对地球物理信号进行滤波，使得st(noise(t))一项趋于零，即去掉无用的信号，保留有效的信号，再经过逆变换重构，即可达到去除噪声的目的
其中，具体的地球上任何一点除了受到地球本身内部物质所引起的引力和自转产生的离心力的合力作用外还受到日、月和其他星体以及地球外部大气层等等的引力作用，地球固体表面也会像海水一样产生周期性的涨落，称为固体潮；地下流体也能在万有引力作用下产生潮汐现象，图5中看出，对于一个平动的地球，月球的起潮力使地球在地心与月心的联线方向拉长，即涨潮；而在其垂直方向上压缩地球，即落潮，起潮力及其潮汐的周期性变化相当复杂。地球上任何一点的起潮力是月球和太阳在该点起潮力的矢量和；
所述步骤5中，获得地质样品流动信息流，从而形成地质勘测物料与信息流的融合，具体实施步骤如下：
步骤5.1、通过测得原始数据进行换算，换算成重力值，然后在做高度和测点高差校正、潮湿校正和气压校正进而转换成模型参数，分析曲线与模型之间的关系；
所述原始数据的计算公式为；
式中：
f(si)是格值表，把si换算成重力值的换算函数；
n是读数周期误差项个数；
an是周期误差振幅；
wn是周期误差圆频率；
hi是仪器摆杆距测点高度；
cm是仪器的磁场系数；
mi是测点磁场强度；
δi是测区潮汐因子；
gi是施测时刻的固体潮；
q是气空气质量及地球大气负荷变形引起的重力变化系；
p是测点施测时的大气压；
p(h)是测点高程h处的标准大气压；
具体的，参照图5和图6、潮汐重力是勘查理论数值模型对野外勘测及其数据处理有指导性的作用，利用潮汐重力勘查出来数学模型更精度更准，由于不同的固废场地，有不同的孔隙度，因而他们的密度往往有较大的变化范围。一般而言，近地表的固废场地密度较小，密度随埋藏深度的增加而增大，同时固废场地的密度随孔隙度的减小而呈线性增大，对变质固废场地来说，其密度与矿物的成分、含量和孔隙度均有密切关系，这主要由变质的性质和变质程度的大小来决定；
通过有效孔间隙计算
式中：
同时储集层的渗透性是指在一定压差作用下，储集岩本身允许流体通过的性能。同孔隙性一样，它也是储层最重要的参数之一，它不但控制着储能，而且控制着产能。岩石渗透性的好坏用渗透率来表示，渗透率可分为绝对渗透率、有效渗透率和相对渗透率。当单相流体充满岩石孔隙，流体不发生任何物理、化学反应，流体的流动符合达西直线渗透定律时，所测得的岩石对流体的渗透能力称为该岩石的绝对渗透率。通过流体所的百分数计算所得；
式中：sl孔隙中的流体体积，vl流体饱和度，vp流体饱和度。
步骤5.2、确定分析曲线与模型之间的关系，在目标构造边界设计观测剖面，然后确定观测时间和观察方式；
步骤5.3、确定观测时间和观察方式，通过绝对偏差的方法进行重力数据误差分析；
步骤5.4、通过依据已知地质构造信息对潮汐重力曲线进行解释、进而确定实际与实际合程度较高的新理论数值模型；
步骤5.4、确实新理论数值模型与潮湿重力之间的关系，进而确保模型更符合实际情况。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
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