專利名稱：一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地質(zhì)勘察方法，更具體地說，尤其涉及ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法。
背景技術(shù)：
目前工程地質(zhì)勘察分析與設(shè)計過程中，設(shè)計人員主要采用ニ維的剖面圖建模方法，沒有直觀的相鄰剖面等三維的信息，給設(shè)計工作帶來了相當(dāng)?shù)碾y度與復(fù)雜度；在建立的地質(zhì)模型中，三維地質(zhì)場景下有可能存在ニ義性，造成數(shù)據(jù)錯誤；同吋，對室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)缺少統(tǒng)ー的數(shù)據(jù)管理，容易造成數(shù)據(jù)錯誤與冗余
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可降低設(shè)計難度、減少設(shè)計工作量，顯示直觀，數(shù)據(jù)準確且方便管理的三維地質(zhì)勘察分析和交互方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其中該方法包括下述步驟
(1)添加或?qū)牍こ獭⒖碧近c及室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)；
(2)控制勘探點的三維顯示，通過修改顯示屬性實時顯示相應(yīng)勘探點或巖土段內(nèi)容；
(3)進行三角剖分，采用Delaunay算法將每三個勘探點建立三角形連接；
(4)在多視圖模式下進行切換顯示；
(5)巖土段拆分與合并，實時更新巖土段的三維模型顯示；
(6)劃分地層，包括土體的主層、亞層及次亞層的劃分；
(7)控制地層的三維顯示，修改顯示設(shè)置，實時更新顯示地層的各項參數(shù)；
(8 )根據(jù)三維地質(zhì)模型生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，在步驟(I)后，可根據(jù)工程地質(zhì)場景將較大的工程區(qū)域細分為多個子區(qū)域。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(2)所述的三維顯示為帶實時屬性顯示功能的三維顯示。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(4)所述的多視圖模式包括全局視圖、剖面視圖、鄰域視圖及三棱柱視圖。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(5)所述的巖土段拆分與合并具體為采用在単一勘探點上増加巖土段的方式進行巖土段的拆分操作，拆分后的巖土段保留相同的土特性；采用在単一勘探點上刪除巖土段的方式進行巖土段的合并操作，合并后的巖土段保留主巖土段的土特性，放棄次巖土段的土特性。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(6)所述的劃分方式包括手動分層和自動分層，其中手動分層，采用單擊巖土段的方式建立兩個巖土段之間的連通關(guān)系，采用單擊點的方式建立單個巖土段的尖滅；自動分層，根據(jù)巖土段的某種屬性關(guān)系自動建立兩巖土段之間的連通關(guān)系及單個巖土段的尖滅，包括按層號、按巖土段的屬性規(guī)則劃分地層。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，所述的巖土段尖滅操作可自動或手動完成，尖滅位置位于勘探點或地層中間。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(7)所述的地層各項參數(shù)主要包括顔色、紋理、地層號、地質(zhì)時代、地質(zhì)成因、巖土類型以及巖土名稱。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，在步驟(7)后進行地層插值，利用離散點光滑插值算法實現(xiàn)地層的光滑過渡。上述的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法中，步驟(8)所述的生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙具體為生成成果表格，建立多種成 果表格模板，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)成果表格；生成地質(zhì)圖紙，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)工程有關(guān)的剖面圖、勘探點鉆狀圖及平面圖。本發(fā)明采用上述方法后，通過勘探點、地層的三維顯示及實時更新操作，可從空間角度實時觀察地質(zhì)模型構(gòu)造，與現(xiàn)有的ニ維地質(zhì)建模方式相比，除了更直觀外，還可避免地層劃分在空間上的交叉現(xiàn)象；同時通過地層的連接與尖滅，以及巖土段的拆分與合并等三維交互方式，以更直觀、簡便的方式確定地層的劃分，同時能實時呈現(xiàn)地層劃分效果，與現(xiàn)有的ニ維地質(zhì)建模方式相比，其操作更為簡便、工作量減少且難度降低，數(shù)據(jù)準確率得到提聞。


下面結(jié)合附圖中的實施例對本發(fā)明作進ー步的詳細說明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。圖I是本發(fā)明的操作流程示意圖2是本發(fā)明實施實例的勘探點、剖面線三維示意圖3是本發(fā)明實施實例的三角剖分示意圖4是本發(fā)明實施實例劃分地層的三維示意圖。
具體實施例方式參閱圖I所示，本發(fā)明的一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，該方法包括下述步驟
(1)添加或?qū)牍こ?、勘探點及室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)；其中工程數(shù)據(jù)包括工程基本信息、勘探點數(shù)據(jù)、剖面線數(shù)據(jù)及室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)等；
(2)根據(jù)工程地質(zhì)場景將較大的工程區(qū)域細分為多個子區(qū)域；
(3)控制勘探點的三維顯示，通過修改顯示屬性實時顯示相應(yīng)勘探點或巖土段內(nèi)容；所述的三維顯示為帶實時屬性顯示功能的三維顯示；
(4)進行三角剖分，采用Delaunay算法將每三個勘探點建立三角形連接；所述步驟目的是構(gòu)造地質(zhì)的三維空間實體模型。(5)在多視圖模式下進行切換顯示；所述的多視圖模式包括全局視圖、剖面視圖、鄰域視圖及三棱柱視圖；所述步驟支持從空間角度實時觀察地質(zhì)模型構(gòu)造及快速查看具有鄰接關(guān)系的地質(zhì)構(gòu)造，與現(xiàn)有的ニ維地質(zhì)建模方式相比，除了更直觀外，操作方式更方便靈活；
(6)巖土段拆分與合井，實時更新巖土段的三維模型顯示；所述的巖土段拆分與合并具體為采用在単一勘探點上増加巖土段的方式進行巖土段的拆分操作，拆分后的巖土段保留相同的土特性；采用在単一勘探點上刪除巖土段的方式進行巖土段的合并操作，合并后的巖土段保留主巖土段(即選擇的第一個巖土段)的土特性，放棄次巖土段(即選擇的第二個巖土段)的土特性；
(7)劃分地層，包括土體的主層、亞層及次亞層的劃分；所述的劃分方式包括手動分層和自動分層，其中手動分層，采用單擊巖土段的方式建立兩個巖土段之間的連通關(guān)系，采用單擊點的方式建立單個巖土段的尖滅；自動分層，根據(jù)巖土段的某種屬性關(guān)系自動建立兩巖土段之間的連通關(guān)系及單個巖土段的尖滅，包括按層號、按巖土段的屬性規(guī)則劃分地層；所述的巖土段尖滅操作可自動或手動完成，尖滅位置位于勘探點或地層中間；所述步驟與現(xiàn)有的ニ維地質(zhì)建模方式相比，操作更方便，劃分地層更快捷 ，同時也可避免地層劃分在空間上的交叉現(xiàn)象；
(8)控制地層的三維顯示，修改顯示設(shè)置，實時更新顯示地層的各項參數(shù)；所述的地層各項參數(shù)主要包括顔色、紋理、地層號、地質(zhì)時代、地質(zhì)成因、巖土類型以及巖土名稱；所述步驟能實時顯示地質(zhì)模型的空間構(gòu)造，查看更方便靈活。(9)進行地層插值，利用離散點光滑插值算法實現(xiàn)地層的光滑過渡；所述步驟能從空間角度考慮地層的鄰接關(guān)系，使地質(zhì)模型更逼真。(10)根據(jù)三維地質(zhì)模型生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙；具體為生成成果表格，建立多種成果表格模板，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)成果表格；生成地質(zhì)圖紙，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)工程有關(guān)的剖面圖、勘探點鉆狀圖及平面圖。
實施例地層劃分實例，具體步驟為
(I)導(dǎo)入工程數(shù)據(jù)，包括工程基本信息、勘探點數(shù)據(jù)、巖土段的主層、亞層及次亞層號、剖面線等，具體如表I所示
權(quán)利要求
1.一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 (1)添加或?qū)牍こ?、勘探點及室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)； (2)控制勘探點的三維顯示，通過修改顯示屬性實時顯示相應(yīng)勘探點或巖土段內(nèi)容； (3)進行三角剖分，采用Delaunay算法將每三個勘探點建立三角形連接； (4)在多視圖模式下進行切換顯示； (5)巖土段拆分與合并，實時更新巖土段的三維模型顯示； (6)劃分地層，包括土體的主層、亞層及次亞層的劃分； (7)控制地層的三維顯示，修改顯示設(shè)置，實時更新顯示地層的各項參數(shù)； (8 )根據(jù)三維地質(zhì)模型生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，還包括下述步驟在步驟(I)后，可根據(jù)工程地質(zhì)場景將較大的工程區(qū)域細分為多個子區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(2)所述的三維顯示為帶實時屬性顯示功能的三維顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(4)所述的多視圖模式包括全局視圖、剖面視圖、鄰域視圖及三棱柱視圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(5)所述的巖土段拆分與合并具體為采用在単一勘探點上増加巖土段的方式進行巖土段的拆分操作，拆分后的巖土段保留相同的土特性；采用在単一勘探點上刪除巖土段的方式進行巖土段的合并操作，合并后的巖土段保留主巖土段的土特性，放棄次巖土段的土特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(6)所述的劃分方式包括手動分層和自動分層，其中手動分層，采用單擊巖土段的方式建立兩個巖土段之間的連通關(guān)系，采用單擊點的方式建立單個巖土段的尖滅；自動分層，根據(jù)巖土段的某種屬性關(guān)系自動建立兩巖土段之間的連通關(guān)系及單個巖土段的尖滅，包括按層號、按巖土段的屬性規(guī)則劃分地層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在干，所述的巖土段尖滅操作可自動或手動完成，尖滅位置位于勘探點或地層中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(7)所述的地層各項參數(shù)主要包括顔色、紋理、地層號、地質(zhì)時代、地質(zhì)成因、巖土類型以及巖土名稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，還包括下述步驟在步驟(7)后進行地層插值，利用離散點光滑插值算法實現(xiàn)地層的光滑過渡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法，其特征在于，步驟(8)所述的生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙具體為生成成果表格，建立多種成果表格模板，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)成果表格；生成地質(zhì)圖紙，利用模型數(shù)據(jù)自動生成地質(zhì)工程有關(guān)的剖面圖、勘探點鉆狀圖及平面圖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維地質(zhì)勘察分析和交互方法；屬于地質(zhì)勘察技術(shù)領(lǐng)域；其技術(shù)要點包括下述步驟(1)添加或?qū)牍こ獭⒖碧近c及室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)；(2)自動生成三維勘探點模型，控制勘探點的三維顯示，通過修改顯示屬性實時顯示相應(yīng)勘探點或巖土段內(nèi)容；(3)進行三角剖分；(4)在多視圖模式下進行切換顯示；(5)巖土段拆分與合并，實時更新巖土段的三維模型顯示；(6)劃分地層，包括土體的主層、亞層及次亞層的劃分；(7)控制地層的三維顯示，修改顯示設(shè)置，實時更新顯示地層的各項參數(shù)；(8)根據(jù)三維地質(zhì)模型生成有關(guān)工程信息的表格及圖紙；本發(fā)明旨在提供一種可降低設(shè)計難度、減少設(shè)計工作量，顯示直觀，數(shù)據(jù)準確且方便管理的適用于地質(zhì)勘察領(lǐng)域的三維地質(zhì)勘察分析和交互方法。
文檔編號G06F17/50GK102819631SQ20121024898
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者何濤, 范家驊, 熊勝華, 劉益明, 蔡澤明, 祝劉文, 何文欽, 陳振民, 盧永昌, 趙宏堅, 余苗, 陳繼丹, 魏莉萍, 龔兆鵬 申請人:北京中科輔龍科技股份有限公司, 中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司