基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法与流程

本发明属于三维地质模型，具体涉及一种基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法。

背景技术：

1、三维地质建模是定量化研究地下地质信息的有利工具，其广泛应用于展示和分析地下地质结构。三维地质建模技术的本质是基于勘探数据结合三维立体图形构造技术，完成对地质情况的三维形状还原，因此立体几何构造、拓扑结构、参数信息是三维地质建模的主要组成因素也是主要特点。其中几何结构是该技术的最为直观的特点，地质建模通过立体成像技术，对地质情况的空间位置和组成结构进行还原，采用点、线、面、体等几何要素进行表达。拓扑结构是立体几何的重要分支，主要研究点、线、面、体之间的顺序关系，可以分为宏观拓扑结构和微观拓步结构两种。参数信息主要是指各类地质勘探数据，如目标岩层的组成成分、孔隙度、渗透率等等。

2、三维地质建模技术的流程如下：首先进行地质信息的测量获取，并建立地质信息数据库，随后确定建模边界并建立断层面，完成断层与断层接触关系的分析处理。完成上述工作后进行地层面建模工作，并进行分层点地层面地层面修正，建立宏观拓扑关系，最后生成封闭地质体。

3、三维地质建模技术的难点以及技术实施的障碍点较多，如建模所需地质信息获取的困难性，地质空间信息勘探的障碍以及不同地质结构关系复杂性以及地质体属性的未知性，都会提高三维地质建模技术实施难度，从问题发生时间和发生位置主要可以分为以下几类：其一，复杂断层建模中，断层中断面的机构较为复杂，毫无规律可循，对其断层之间的关系研究十分困难。其二，在对复杂层面以及地质体的建模过程中，其倒转褶皱、盐丘等地质结构的存在，造成了空间不连续性和复杂构造变形形成的多值地质结构，极大地提高了建模难度。其三，现阶段的勘探技术存在限制，无法对地质信息进行高精度的全面勘探，这造成三维建模中存在较多的不确定因素和较为严重的误差问题。

4、因此，准确的数据是建立三维地质模型的重点和难点，目前，虽然随着高精度孔内电视(孔内电视等)的不断发展，一定程度上提高三维地质模型的质量，但是在利用高精度孔内电视(孔内电视等)在获取孔内数据时由于高精度孔内电视的稳定性存在着较大困难。另一方面，高精度孔内电视仅仅是拍摄，但是拍摄过程中的角度、速度均不能反应到数据中，加剧了三维地质模型失真。

技术实现思路

1、本发明为了解决获取的数据信息不够全面导致三维地质模型不准确的问题，而提供一种基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，能够将孔内电视在孔内拍摄时的方位角和倾角等信息融合到数据信息中，从而使得数据信息更加全面和准确，从而建立更加精准的三维地质模型。

2、为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，包括：

4、(1)钻孔结束后向孔内放入成像机构，所述成像机构包括高精度孔内电视和电子陀螺仪，

5、(2)成像机构中的高精度孔内电视和电子陀螺仪开始工作，其中所述电子陀螺仪至少用于监测高精度孔内电视工作时的方位角、倾角，所述高精度孔内电视用于对孔内进行拍摄；

6、(3)电子陀螺仪和高精度孔内电视将数据信息一起传输给控制器，并由控制器传输到后台终端；其中，高精度孔内电视获得的数据信息为若干连续的照片，所述电子陀螺仪获取的数据信息为照片对应的方位角。

7、(4)后台终端展开照片并矢量：将连续的照片沿正北向统一从上到下展开；矢量过程中：径向显示方位角，竖向显示深度；

8、(5)筛取连续曲线或者直线，并筛取曲线或者直线的起止点的坐标，对于其他曲线或者直线作为构造因子筛取；

9、(6)对筛取出来的连续曲线或者直线进行倾角计算、方位角计算；并设定误差阀值，若计算结果小于误差阀值，则判定为岩层产状，其余为构造点。

10、在一些实施例中，在步骤(5)中，照片的二维坐标竖向深度为已知h(即高精度孔内电视在拍摄照片时的深度为已知)、水平向坐标为直径点，取电子陀螺仪北侧0度为照片展开起点，因此该点的起点坐标为(0，hi)，终点坐标为(πd，hi)，其中，d为孔直径；得到连续坐标点(xi，yi)，选取(xi1，yimax)和(xi2，yimin)分别为选取的曲线或者直线的起点坐标和终点坐标。

11、在一些实施例中，在步骤(6)中，倾角计算按照如下公式进行：

12、

13、在一些实施例中，步骤(6)中的方位角计算包括：

14、对筛取的连续曲线或线性，取(xi1，yimax)和(xi2，yimin)的坐标点对应的方位角即为倾向，根据坐标计算，方位角为：

15、

16、在一些实施例中，在步骤(6)中，所述并设定误差阀值，若计算结果小于误差阀值，则判定为岩层产状，其余为构造点；包括：

17、将计算出来的倾角、方位角与电子陀螺仪获得倾角、方位角分别进行比较；若二者相差范围小于设定的误差阀值，则判定该连续的曲线或者直线为岩层产状；若二者相差范围大于设定的误差阀值，则判断该连续的曲线或者直线为构造点。

18、在一些实施例中，本发明采用下放机构将成像机构伸入到孔内并带动成像机构在孔内移动。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、本发明的基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，能够将孔内电视在孔内拍摄时的方位角等信息融合到数据信息中，从而使得数据信息更加全面和准确，从而建立更加精准的三维地质模型。具体的，利用选取的连续曲线或者直线进行倾角和方位角的计算，并将该计算结果与电子陀螺仪获取的倾角和方位角进行对比，从而判断筛取的曲线或者直线是否为岩层产状。

技术特征：

1.基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，在步骤(5)中，照片的二维坐标竖向深度为已知h，水平向坐标为直径点，取电子陀螺仪北侧0度为照片展开起点，因此该点的起点坐标为(0，hi)，终点坐标为(πd，hi)，其中，d为孔直径；得到连续坐标点(xi，yi)，选取(xi1，yimax)和(xi2，yimin)分别为选取的曲线或者直线的起点坐标和终点坐标。

3.根据权利要求1所述的基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，步骤(6)中的方位角计算包括：

4.根据权利要求1所述的基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述的并设定误差阀值，若计算结果小于误差阀值，则判定为岩层产状，其余为构造点；包括：

5.根据权利要求1所述的基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，其特征在于，在步骤(1)中采用下放机构将成像机构伸入到孔内并带动成像机构在孔内移动。

技术总结
本发明属于三维地质模型技术领域，公开了一种基于高精度孔内电视的三维地质模型成型方法，为了解决获取的数据信息不够全面导致三维地质模型不准确的问题。本发明利用选取的连续曲线或者直线进行倾角和方位角的计算，并将该计算结果与电子陀螺仪获取的倾角和方位角进行对比，从而判断筛取的曲线或者直线是否为岩层产状。本发明将孔内电视在孔内拍摄时的方位角等信息融合到数据信息中，从而使得数据信息更加全面和准确，从而建立更加精准的三维地质模型。

技术研发人员：薛鹏,任东兴,陈文渝,陈龙飞,徐建骁,郭顺
受保护的技术使用者：中冶成都勘察研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15