一种用于野外地质填图的断层建模方法及系统与流程

所属的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

背景技术：

1、地质图记录了沉积地层、变质单元、岩浆活动、断裂构造等地质信息，是对地质构造演化认识的集中体现，它是地质填图工作的基本成果，更是开展地学研究、矿产勘查、工程地质、环境保护、减灾防灾等工作的基础。断裂构造作为地质构造演化的重要印记之一，查明它的地质特征是地质填图的工作内容之一，也是在地质图中重点展现的地质要素之一。内生金属矿床的形成与矿区内发育复杂的断裂系统密切相关，它不仅能控制成矿流体的运移和矿体的就位，而且能破坏矿体的形态，对矿床断裂系统认识和理解的深度决定了找矿勘查的效果。

2、在找矿勘查的首要工作就是对矿区进行大比例尺地质填图，可以获得大量的断层地质信息。三维矿业软件(如micromine、surpac、3dmine等)具有找矿勘查数据管理和地质信息三维显示功能，这为通过数据管理建立断层三维系统模型奠定了基础。

3、相关技术中，断层很少用来指导找矿勘查和深部成矿预测，主要原因是没有建立断层系统的三维模型。在实际应用中，三维矿业软件的应用重点是钻孔数据库、资源评价、矿体三维展示、测量采矿等模块，没有设计填图断层三维显示模块，使得断层地质信息在找矿勘查和成矿预测中无法发挥其重要的指导作用。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供一种用于野外地质填图的断层建模方法及系统，对野外地质填图中的断层可进行全面三维表达，为找矿勘查和成矿预测提供有力支撑。

2、第一方面，本技术提供的一种用于野外地质填图的断层建模方法，采用如下的技术方案：

3、一种用于野外地质填图的断层建模方法，所述方法包括：

4、获取野外地质填图路线，所述野外地质填图路线中包括若干地质测量点；

5、获取各所述地质测量点的地质测量数据；

6、根据所述地质测量数据，提取各所述地质测量点的地质特征数据，其中，所述地质特征数据包括断层特征数据；

7、根据各所述地质测量点的地质特征数据，判断各所述地质测量点处是否存在断层，若是，则在所述野外地质填图路线中依次根据所述断层特征数据构建对应的断层平面模型；

8、根据所述断层平面模型，构建对应的断层三维模型，实现用于野外地质填图的断层建模。

9、通过上述技术方案，对地质填图路线中的断层可进行全面三维表达，准确地展现了断层的形态，且能兼容各种地质建模软件，适应性强；随着填图路线的增多，相关断层信息会逐渐丰富，有利于建立整个矿区断层系统的三维模型。

10、进一步的，所述地质特征数据包括测量点编号和测量点坐标；所述断层特征数据包括断层编号、断层走向、断层倾角、断层倾向和断层性质。

11、通过上述技术方案，确定了地质特征数据以及断层特征数据中所包含的具体数据信息。

12、进一步的，所述根据所述断层特征数据构建对应的断层平面模型，具体包括：

13、根据所述断层特征数据，分别以对应的地质测量点o为第一中点，沿所述断层走向向两侧按第一距离s延长到对应的第一顶点a和第二顶点b；

14、根据所述地质测量点o对应的测量点坐标(xo,yo,zo)、断层倾向α和第一距离s，生成所述第一顶点a的坐标(xa,ya,za)和第二顶点b的坐标(xb,yb,zb)。

15、通过上述技术方案，由地质测量点为起始点，建立以地质测量点为第一中点的平面模型，并获取相关的顶点坐标。

16、进一步的，所述生成第一顶点a和第二顶点b的坐标的表达式如下：

17、xa＝xo-s·cosα，ya＝yo+s·sinα，za＝zo…………………………………………(1)；

18、xb＝xo+s·cosα，yb＝yo-s·sinα，zb＝zo…………………………………………(2)。

19、通过上述技术方案，分别基于测量点坐标，根据相关计算模型来计算得到第一顶点和第二顶点的坐标。

20、进一步的，所述根据所述断层平面模型，构建对应的断层三维模型，具体包括：

21、将所述第一顶点a和第二顶点b分别沿断层倾向α和断层倾角β，按第二距离l延长到对应的第四顶点d和第三顶点c；

22、获取第三顶点c和第四顶点d的连接线的中点，作为第二中点p；

23、生成所述第三顶点c的坐标(xc,yc,zc)、第四顶点d的坐标(xd,yd,zd)和第二中点p的坐标(xp,yp,zp)。

24、通过上述技术方案，在断层平面模型的基础上构建对应的断层三维模型，并分别确定相关顶点和中点的坐标。

25、进一步的，包括：根据地质测量点o的坐标(xo,yo,zo)，生成第二中点p的坐标(xp,yp,zp)；

26、根据所述第二中点p的坐标(xp,yp,zp)，或第一顶点a的坐标(xa,ya,za)和第二顶点b的坐标(xb,yb,zb)，生成第三顶点c的坐标(xc,yc,zc)和第四顶点d的坐标(xd,yd,zd)。

27、通过上述技术方案，提供了确定第三顶点、第四顶点和第二中点的坐标的具体方式。

28、进一步的，所述生成第二中点p的坐标(xp,yp,zp)的表达式如下：

29、xp＝xo+l·cosβ·sinα，yp＝yo+l·cosβ·cosα，zp＝zo-l·sinβ…………………………(3)；

30、根据所述第二中点p的坐标(xp,yp,zp)生成第三顶点c的坐标(xc,yc,zc)和第四顶点d的坐标(xd,yd,zd)的表达式如下：

31、xc＝xp-s·cosα，yc＝yp+s·sinα，zc＝zp…………………………………………(4)；

32、xd＝xp+s·cosα，yd＝yp-s·sinα，zd＝zp…………………………………………(5)；

33、根据第一顶点a的坐标(xa,ya,za)和第二顶点b的坐标(xb,yb,zb)生成第三顶点c的坐标(xc,yc,zc)和第四顶点d的坐标(xd,yd,zd)的表达式如下：

34、xc＝xb+l·cosβ·sinα，yc＝yb+l·cosβ·cosα，zc＝zb-l·sinβ………………………(6)；

35、xd＝xa+l·cosβ·sinα，yd＝ya+l·cosβ·cosα，zd＝za-l·sinβ………………………(7)。

36、通过上述技术方案，根据相关计算模型，分别计算第二中点、第三顶点和第四顶点的坐标。

37、第二方面，本技术提供的一种用于野外地质填图的断层建模系统，采用如下的技术方案：

38、一种用于野外地质填图的断层建模系统，包括：

39、填图路线获取模块，用于获取野外地质填图路线，所述野外地质填图路线中包括若干地质测量点；

40、测量数据获取模块，用于获取各所述地质测量点的地质测量数据；

41、特征数据提取模块，用于根据所述地质测量数据，提取各所述地质测量点的地质特征数据；

42、平面模型构建模块，用于判断各所述地质测量点的地质特征数据中是否包括断层特征数据，若是，则在所述野外地质填图路线中依次根据所述断层特征数据构建对应的断层平面模型；

43、三维模型构建模块，用于根据所述断层平面模型，构建对应的断层三维模型，实现用于野外地质填图的断层建模。

44、第三方面，本技术提供了一种电子设备，采用如下的技术方案：

45、一种电子设备，包括：

46、至少一个处理器；

47、存储装置，用于存储至少一个计算机程序；

48、当所述至少一个计算机程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述技术方案所述的方法。

49、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

50、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述技术方案所述的方法。

51、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

52、1.通过本技术的技术方案构建野外地质填图过程中的断层三维模型，为找矿勘查和成矿预测提供了有力支撑。

53、2.通过本技术的技术方案进行断层三维建模，实现了地质填图路线中的断层的三维表达，准确地展现了断层的形态，并且随着填图路线的增多，相关断层信息逐渐丰富，有助于建立整个矿区的断层系统的三维模型。

54、3.通过本技术的技术方案，可以通过地质建模软件来进行断层三维建模，兼容性强，适应性广。