本發(fā)明涉及在顯示屏上展示虛擬現(xiàn)實技術(shù)，特別涉及通過對地質(zhì)的情況進行模擬，實現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建，可應用于工程地質(zhì)與礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域，在工程地質(zhì)和能源礦產(chǎn)地質(zhì)中勘察成果的表達，與巖土工程相關(guān)的設(shè)計、分析、施工中的勘察成果的表達和能源礦產(chǎn)相關(guān)的設(shè)計、開采、修復中勘察成果的表達，提高地下空間規(guī)劃效率的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、資源勘探與開發(fā)和礦床地質(zhì)等地質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域中，通常通過勘測后通過采用剖面圖、等值線圖等紙質(zhì)或者電子版二維圖件來表達地質(zhì)體的構(gòu)造形態(tài)特征和屬性特征進而進行數(shù)據(jù)的分析。這些二維圖件直觀性較差，需要專業(yè)人士通過經(jīng)驗借助儀器設(shè)備出具分析報告，且在測算分析時會有誤差出現(xiàn)的可能性且不能直觀的觀測到地質(zhì)信息。如果用三維地質(zhì)模型來直觀地表達地質(zhì)體，將可以提供可視化的、詳細的地質(zhì)體資料，能直接、完整、準確地理解和分析地質(zhì)體的特征，這可以彌補傳統(tǒng)的地質(zhì)學研究模式、工作方法與技術(shù)手段的不足，可以幫助我們在地下空間的合理應用起到輔助作用。同時，也可以幫助我們在地下礦藏的開采提供大量的數(shù)據(jù)信息。

三維地質(zhì)模型是一個基于數(shù)據(jù)/ 信息分析合成的學科，是一個綜合使用先進的GIS技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、三維可視化技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)等各種學科的學科。最常見的地質(zhì)模型是用一定垂向地層間隔的代表性基本層序表示該間隔地層組成、結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境的剖面模型。

但是，由于地質(zhì)信息位于地下，與地上空間相比隱蔽性更強，地質(zhì)信息不宜被觀測，地下設(shè)施在建設(shè)完善后不宜改變和維護。同時，地質(zhì)行業(yè)涉及空間的多層性、地質(zhì)構(gòu)造的復雜性和采樣數(shù)據(jù)的相對稀疏性，因而描述地質(zhì)體時就不可避免的產(chǎn)生了不確定性。

所以，怎樣快速的構(gòu)建三維地質(zhì)模型，提高工作效率，是目前解決三維地質(zhì)建模推廣的關(guān)鍵問題。利用離散的鉆孔進行地質(zhì)剖面可視化重構(gòu)是地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源評價和各種數(shù)據(jù)場分布特征研究最為直觀的研究手段。在此提出一種地質(zhì)剖面的實現(xiàn)方法。即在對數(shù)據(jù)進行預處理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)挖掘方法，通過在句法、語義以及模型層面上的三維空間數(shù)據(jù)無縫集成，實時構(gòu)建區(qū)域地質(zhì)模型結(jié)構(gòu)，再通過模型碰撞檢測和相交計算，動態(tài)構(gòu)建實時的地質(zhì)剖面模型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，本發(fā)明可以通過對地下數(shù)據(jù)進行預處理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)挖掘方法，通過在句法、語義以及模型層面上的地質(zhì)數(shù)據(jù)無縫集成，實時更新實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)有效整合及各種規(guī)模的地下空間的三維剖面的高效創(chuàng)建；通過對地層的分布情況進行模擬，實現(xiàn)地下空間地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)模型的動態(tài)實時構(gòu)建，改變傳統(tǒng)的城市地質(zhì)工作和城市地下空間利用的粗放形式，輔助解決地面沉降、地下水污染、土壤污染、人為誘發(fā)地震、海岸和河岸侵蝕、滑坡、巖溶塌陷等地質(zhì)問題，提高地下空間規(guī)劃的科學性、安全性和為地下礦藏的采集提供可靠的依據(jù)，協(xié)調(diào)發(fā)展與地質(zhì)環(huán)境間的關(guān)系。應用于工程地質(zhì)與礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域，在工程地質(zhì)和能源礦產(chǎn)地質(zhì)中勘察成果的表達，與巖土工程相關(guān)的設(shè)計、分析、施工中的勘察成果的表達和能源礦產(chǎn)相關(guān)的設(shè)計、開采、修復中勘察成果的表達，提高地下空間規(guī)劃效率。解決了目前地層模型展示方式單一的問題，提升了地層信息統(tǒng)一展示、管理和分析水平。通過實時構(gòu)建三維地質(zhì)剖面而達到可以實時以三維形式瀏覽地下空間場景，實現(xiàn)了多平臺數(shù)據(jù)一體化；為三維模型帶來了全新的體驗，促進了逼真、精細建模的效果。為城市地下空間規(guī)劃建設(shè)尤其是對未來智慧城市搭建中的地下空間信息的獲取和構(gòu)建方案上起到了重要的輔助作用。在促進城市建設(shè)的快速發(fā)展，帶動城市地下空間資源的大規(guī)模開發(fā)，在推進城市地下空間向定向、有序的發(fā)展，并推進城市空間的立體開發(fā)和地下商業(yè)交通的開發(fā)利用發(fā)揮重要的作業(yè)；充分開發(fā)利用地下空間資源的防護潛能，對提高城市綜合防災抗毀能力起到了一定輔助作用。同時，在地下礦藏開發(fā)地質(zhì)研究工作中，三維地質(zhì)剖面建模完全可以在地質(zhì)研究中起到更為突出的作用，可以成為地下礦藏開發(fā)階段礦藏精細描述和生產(chǎn)措施部署的核心技術(shù)。

本發(fā)明實施例提供一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，包括如下步驟：

設(shè)定剖面：通過多組坐標點形成剖面線，對通過剖面線的剖面進行角度和長度設(shè)定，形成地層剖面的構(gòu)建范圍，同時對三維空間中的地層剖面構(gòu)建其包圍盒，并將包圍盒的邊長向四周擴展，作為地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍；

地下數(shù)據(jù)提取、判斷和完善:將地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)所包含的地下信息進行提取，對地下數(shù)據(jù)進行空間分析，判定是否構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整：對每個地層信息按照地層編號逐層提取；對地層數(shù)據(jù)進行判斷和調(diào)整；確定各個地層的三維模型組織結(jié)構(gòu)；

將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交：通過地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與剖面相交獲取的相交面即為地層模型在剖面上投影范圍；

生成剖面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：分別構(gòu)建剖面上的各個投影范圍，形成剖面上各個地層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將生成的剖面地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行記錄；

形成三維模型：將剖面地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行渲染可視化，形成可展示的地層剖面三維模型。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述地下數(shù)據(jù)提取、判斷和完善:將地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)所包含的地下信息進行提取，對地下數(shù)據(jù)進行空間分析，判定是否構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

所述對數(shù)據(jù)進行判斷和完善的具體步驟為：當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)包含的鉆孔數(shù)據(jù)極少，則判斷該區(qū)域內(nèi)不能構(gòu)建虛擬地下數(shù)據(jù)；當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)豐厚，數(shù)據(jù)分布不均衡，則以地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)分布稀疏的范圍內(nèi)進行插值操作，構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整：對每個地層信息按照地層編號逐層提??；對地層數(shù)據(jù)進行判斷和調(diào)整；確定各個地層的三維模型組織結(jié)構(gòu)；

所述地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整的具體步驟為：根據(jù)所述地層缺失情況和所述地層透鏡體情況實時調(diào)整與該地層數(shù)據(jù)以及與其相關(guān)聯(lián)的其它地層結(jié)構(gòu)；

當出現(xiàn)有缺失地層的地下空間數(shù)據(jù)，其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在兩者之間尖滅，同時調(diào)整該缺失地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)；

當出現(xiàn)有透鏡體地層的地下空間數(shù)據(jù)，其關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)之間尖滅，同時調(diào)整該透鏡體地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交：通過地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與剖面相交獲取的相交面即為地層模型在剖面上投影范圍；

所述將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交的具體步驟為：

根據(jù)地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建地層數(shù)據(jù)模型：在地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)構(gòu)建以地層為標準的分層模型結(jié)構(gòu)，在地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以地層為標準逐層提取地層信息，構(gòu)建封閉的地層數(shù)據(jù)模型；

獲取地層投影面：用地層剖面與地層數(shù)據(jù)模型進行逐層相交，將地層模型的封閉邊界與剖面進行相交計算獲取相交線，相交線與剖面邊界形成該地層的在剖面上的投影范圍，記錄該投影范圍邊界值以及對應的地層屬性信息；

透鏡體的處理：在剖面上透鏡體的投影范圍與地層的投影范圍重合，剔除重合的地層部分，保留透鏡體部分。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述形成三維模型：將剖面地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行渲染可視化，形成可展示的地層剖面三維模型；

所述形成三維模型的具體步驟為：將地層標識圖例統(tǒng)一化處理；依據(jù)地層模型在地質(zhì)剖面上投影的各個點的坐標以及坐標所在面的軸向，計算坐標的法線坐標；依據(jù)法線坐標計算紋理坐標或者顏色坐標；設(shè)置紋理或者顏色。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述三維模型可實時動態(tài)更新地層剖面模型，根據(jù)剖面線位置、剖面角度的變化而形成三維剖面模型。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述三維模型可動態(tài)創(chuàng)建地層剖面模型，對構(gòu)建的三維模型進行瀏覽、查詢、分析。

一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中，所述剖面線包括：直線、折線和直線與折線的組合。

由此可見：

本發(fā)明實施例中的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法法可以滿足：

通過對數(shù)據(jù)進行預處理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)挖掘方法，通過在句法、語義以及模型層面上的地質(zhì)數(shù)據(jù)無縫集成，實時更新實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)有效整合及各種規(guī)模的地下空間的三維剖面的高效創(chuàng)建；通過對地層的分布情況進行模擬，實現(xiàn)地下空間地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)模型的動態(tài)實時構(gòu)建，改變傳統(tǒng)的城市地質(zhì)工作和城市地下空間利用的粗放形式，輔助解決地面沉降、地下水污染、土壤污染、人為誘發(fā)地震、海岸和河岸侵蝕、滑坡、巖溶塌陷等地質(zhì)問題，提高地下空間規(guī)劃的科學性、安全性和為地下礦藏的采集提供可靠的依據(jù)，協(xié)調(diào)發(fā)展與地質(zhì)環(huán)境間的關(guān)系。應用于工程地質(zhì)與礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域，在工程地質(zhì)和能源礦產(chǎn)地質(zhì)中勘察成果的表達，與巖土工程相關(guān)的設(shè)計、分析、施工中的勘察成果的表達和能源礦產(chǎn)相關(guān)的設(shè)計、開采、修復中勘察成果的表達，提高地下空間規(guī)劃效率。解決了目前地層模型展示方式單一的問題，提升了地層信息統(tǒng)一展示、管理和分析水平。通過實時構(gòu)建三維地質(zhì)剖面而達到可以實時以三維形式瀏覽地下空間場景，實現(xiàn)了多平臺數(shù)據(jù)一體化；為三維模型帶來了全新的體驗，促進了逼真、精細建模的效果。為城市地下空間規(guī)劃建設(shè)尤其是對未來智慧城市搭建中的地下空間信息的獲取和構(gòu)建方案上起到了重要的輔助作用。在促進城市建設(shè)的快速發(fā)展，帶動城市地下空間資源的大規(guī)模開發(fā)方面，在推進城市地下空間向定向、有序的發(fā)展，并推進城市空間的立體開發(fā)和地下商業(yè)交通的開發(fā)利用發(fā)揮重要的作業(yè)；充分開發(fā)利用地下空間資源的防護潛能，對提高城市綜合防災抗毀能力起到了一定輔助作用。同時，在地下礦藏開發(fā)地質(zhì)研究工作中，三維地質(zhì)剖面建模完全可以在地質(zhì)研究中起到更為突出的作用，可以成為地下礦藏開發(fā)階段礦藏精細描述和生產(chǎn)措施部署的核心技術(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中提供的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法中將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交步驟的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

圖1為本實施例提供的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法如下步驟：

設(shè)定剖面：通過多組坐標點形成剖面線，對通過剖面線的剖面進行角度和長度設(shè)定，形成地層剖面的構(gòu)建范圍，同時對三維空間中的地層剖面構(gòu)建其包圍盒，并將包圍盒的邊長向四周擴展，作為地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍；

地下數(shù)據(jù)提取、判斷和完善:將地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)所包含的地下信息進行提取，對地下數(shù)據(jù)進行空間分析，判定是否構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整：對每個地層信息按照地層編號逐層提??；對地層數(shù)據(jù)進行判斷和調(diào)整；確定各個地層的三維模型組織結(jié)構(gòu)；

將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交：通過地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與剖面相交獲取的相交面即為地層模型在剖面上投影范圍；

生成剖面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：分別構(gòu)建剖面上的各個投影范圍，形成剖面上各個地層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將生成的剖面地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行記錄；

形成三維模型：將剖面地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行渲染可視化，形成可展示的地層剖面三維模型。

具體實施例中，所述對數(shù)據(jù)進行判斷和完善的具體步驟為：當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)包含的鉆孔數(shù)據(jù)極少，則判斷該區(qū)域內(nèi)不能構(gòu)建虛擬地下數(shù)據(jù)；當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)豐厚，數(shù)據(jù)分布不均衡，則以地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)分布稀疏的范圍內(nèi)進行插值操作，構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

具體實施例中，所述地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整的具體步驟為：根據(jù)所述地層缺失情況和所述地層透鏡體情況實時調(diào)整與該地層數(shù)據(jù)以及與其相關(guān)聯(lián)的其它地層結(jié)構(gòu)；

具體實施例中，當出現(xiàn)有缺失地層的地下空間數(shù)據(jù)，其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在兩者之間尖滅，同時調(diào)整該缺失地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)；

具體實施例中，當出現(xiàn)有透鏡體地層的地下空間數(shù)據(jù)，其關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)之間尖滅，同時調(diào)整該透鏡體地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，一種三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法，其中：

所述將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交：通過地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與剖面相交獲取的相交面即為地層模型在剖面上投影范圍；

所述將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交的具體步驟為：

根據(jù)地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建地層數(shù)據(jù)模型：在地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)構(gòu)建以地層為標準的分層模型結(jié)構(gòu)，在地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以地層為標準逐層提取地層信息，構(gòu)建封閉的地層數(shù)據(jù)模型；

獲取地層投影面：用地層剖面與地層數(shù)據(jù)模型進行逐層相交，將地層模型的封閉邊界與剖面進行相交計算獲取相交線，相交線與剖面邊界形成該地層的在剖面上的投影范圍，記錄該投影范圍邊界值以及對應的地層屬性信息；

透鏡體的處理：在剖面上透鏡體的投影范圍與地層的投影范圍重合，剔除重合的地層部分，保留透鏡體部分。

具體實施例中，所述形成三維模型的具體步驟為：將地層標識圖例統(tǒng)一化處理；依據(jù)地層模型在地質(zhì)剖面上投影的各個點的坐標以及坐標所在面的軸向，計算坐標的法線坐標；依據(jù)法線坐標計算紋理坐標或者顏色坐標；設(shè)置紋理或者顏色。

具體實施例中，所述三維模型可實時動態(tài)更新地層剖面模型，根據(jù)剖面線位置、剖面角度的變化而形成三維剖面模型。

具體實施例中，所述三維模型可動態(tài)創(chuàng)建地層剖面模型，對構(gòu)建的三維模型進行瀏覽、查詢、分析。

具體實施例中，所述剖面線包括：直線、折線和直線與折線的組合。

下面以一個具體實施案例來詳細闡述應用本三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法。采用本三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法可以實時觀測到設(shè)定區(qū)域的三維地質(zhì)剖面模型。

設(shè)定剖面線，就是通過多組坐標點形成剖面線，對通過剖面線的剖面進行角度和長度設(shè)定，形成地層剖面的構(gòu)建范圍。同時對三維空間中的地層剖面構(gòu)建其包圍盒并向四周擴展一定范圍，作為地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍；

其中，既可以直接給定多組坐標值，也可以使用輸入設(shè)備在地圖上通過點擊獲取多組坐標值。這樣可能形成一條直線剖面線或者一條折線剖面線或者直線和折線組合起來的一組剖面線。在本案中通過鼠標在地圖上隨機點擊輸入5個點，將這5個點順次連接成為一條折線。

在三維空間中，將一個或一組平面通過上述的剖面線，可以形成一個或一組剖面，一般剖面是垂直于地面的垂直剖面，但也可以對剖面設(shè)定與參考平面的角度以形成斜剖面。在本案中的剖面為垂直于水平面的豎直剖面，通過檢測鉆孔數(shù)據(jù)的孔深可知地下數(shù)據(jù)的埋深為50米，所以設(shè)定剖面的豎直高度為50米。

通過計算剖面的包圍盒，并將此包圍盒向四周擴展一定的范圍，可以形成一個封閉的三維空間，該空間即是獲取用于構(gòu)建三維地質(zhì)剖面的原始數(shù)據(jù)的范圍。在本案中首先計算剖面的包圍盒為豎直高度為50米，水平寬度為100米的狹長立方體，在豎直高度、水平寬度、水平長度三個維度都擴展100米，形成地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍為3000000立方米。

地下數(shù)據(jù)提取、判斷和完善: 利用空間疊加分析法，獲取地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)所包含的鉆孔。將獲取的鉆孔信息進行提取，對地下數(shù)據(jù)進行空間分析，判定是否構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

其中，提取的鉆孔信息可以包含鉆孔名稱信息、鉆孔所屬工程名稱信息、鉆孔的坐標值、孔口標高、孔深等屬性信息。

對數(shù)據(jù)進行判斷和完善，就是當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)包含的鉆孔數(shù)據(jù)極少，則判斷該區(qū)域內(nèi)不能構(gòu)建虛擬地下數(shù)據(jù)，退出構(gòu)建過程；當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)豐厚，數(shù)據(jù)分布不均衡，則以地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)分布稀疏的范圍內(nèi)進行插值操作，構(gòu)建地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，避免在數(shù)據(jù)分布稀疏的范圍構(gòu)建的地層結(jié)構(gòu)過于平緩，反映不出地質(zhì)數(shù)據(jù)的變化性；在本案中獲取了53個有效的鉆孔信息，并且分布均勻，符合構(gòu)建要求。

地層數(shù)據(jù)提取與調(diào)整：對每個鉆孔的地層信息按照地層編號逐層提??；對地層數(shù)據(jù)進行判斷和調(diào)整；確定各個地層的三維模型組織結(jié)構(gòu)；

其中，對于每個鉆孔的地層信息進行提取，信息包括地層名稱信息、地層時代信息、地層成因信息、地層的頂板埋深、底板埋深信息、地層實驗信息等。

逐個將每個鉆孔中同一地層的信息組織成一個初步的地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以是點集形式或者三角網(wǎng)格形式，地層劃分標準可以根據(jù)地層層因或者根據(jù)地層的實驗屬性。在本案中以地層時代與地層成因劃分地層。

地層數(shù)據(jù)調(diào)整的具體步驟為：根據(jù)所述地層缺失情況和所述地層透鏡體情況實時調(diào)整該地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及與其相關(guān)聯(lián)的其它地層的結(jié)構(gòu)；

在本案中，當出現(xiàn)有缺失地層的地下空間數(shù)據(jù)，其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在缺失地層的地下空間數(shù)據(jù)點處尖滅，同時調(diào)整地層之間的排列關(guān)系和缺失地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)；

在本案中，當出現(xiàn)有透鏡體地層的地下空間數(shù)據(jù)，其關(guān)聯(lián)的地層結(jié)構(gòu)會在與其周圍最近距離的地下空間數(shù)據(jù)點之間的中間位置處尖滅，同時調(diào)整該尖滅地層所處鉆孔的層之間的排列關(guān)系，和尖滅地層緊鄰的上層和下層地層的結(jié)構(gòu)。

將無效的地層刪去，形成多個完整地層的結(jié)構(gòu)和透鏡體的地層結(jié)構(gòu)。

在本案中有一個地層的構(gòu)建點極少，故作為無效地層刪除。因此構(gòu)建了14個完整地層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及37個透鏡體的地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些地層結(jié)構(gòu)合并構(gòu)成一個完整的區(qū)域地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交：通過地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與剖面相交獲取的相交面即為地層模型在剖面上投影范圍；

其中，將地層剖面與地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行相交的具體步驟為：

根據(jù)地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建地層數(shù)據(jù)模型：在地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取范圍內(nèi)構(gòu)建以地層為標準的分層模型結(jié)構(gòu)，在地層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以地層為標準逐層提取地層信息，構(gòu)建封閉的地層數(shù)據(jù)模型；可以先進行地層模型結(jié)構(gòu)與剖面模型結(jié)構(gòu)的碰撞檢測，以減少相交計算的數(shù)量，提高構(gòu)建效率。在本案中14個完整地層和11個透鏡體地層與剖面模型有碰撞，故將這些地層與剖面模型結(jié)構(gòu)進行相交計算。

獲取地層投影面：用地層剖面與地層數(shù)據(jù)模型進行逐層相交，將地層模型的封閉邊界與剖面進行相交計算獲取相交線，相交線與剖面邊界形成該地層的在剖面上的投影范圍，記錄該投影范圍邊界值以及對應的地層屬性信息；本案中采用了三角面相交算法，使用構(gòu)成剖面模型的三角面與構(gòu)成地層的三角面依次進行三角面相交計算，將在剖面模型上形成的三角面相交線相連接即可構(gòu)建成該地層的投影面。

透鏡體的處理：在剖面上透鏡體的投影范圍與地層的投影范圍重合，剔除重合的地層部分，保留透鏡體部分。本案中將與透鏡體投影面重合的地層投影面中的構(gòu)建點刪去，重構(gòu)地層投影面，并將新的地層投影面與透鏡體投影面組合為一個地層剖面模型結(jié)構(gòu)。

將地層剖面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行渲染可視化，形成可展示的地層三維模型。其中渲染可視化的具體步驟為：可將地層標識圖例的統(tǒng)一化處理；依據(jù)模型各個點的坐標以及坐標所在面的軸向，計算坐標的法線坐標；依據(jù)法線坐標計算紋理坐標或者顏色坐標；設(shè)置紋理或者顏色。在本案中依次獲取各個地層投影面坐標，并計算法線坐標和紋理坐標。根據(jù)記錄的地層屬性信息，獲取預先統(tǒng)一化處理好的該地層對應的紋理名稱。將紋理按照紋理坐標貼在地層剖面模型上。

由此可見：

本發(fā)明實施例中的三維地質(zhì)剖面模型動態(tài)構(gòu)建方法法可以滿足：

通過對數(shù)據(jù)進行預處理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)挖掘方法，通過在句法、語義以及模型層面上的地質(zhì)數(shù)據(jù)無縫集成，實時更新實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)有效整合及各種規(guī)模的地下空間的三維剖面的高效創(chuàng)建；通過對地層的分布情況進行模擬，實現(xiàn)地下空間地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)模型的動態(tài)實時構(gòu)建，改變傳統(tǒng)的城市地質(zhì)工作和城市地下空間利用的粗放形式，輔助解決地面沉降、地下水污染、土壤污染、人為誘發(fā)地震、海岸和河岸侵蝕、滑坡、巖溶塌陷等地質(zhì)問題，提高地下空間規(guī)劃的科學性、安全性和為地下礦藏的采集提供可靠的依據(jù)，協(xié)調(diào)發(fā)展與地質(zhì)環(huán)境間的關(guān)系。應用于工程地質(zhì)與礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域，在工程地質(zhì)和能源礦產(chǎn)地質(zhì)中勘察成果的表達，與巖土工程相關(guān)的設(shè)計、分析、施工中的勘察成果的表達和能源礦產(chǎn)相關(guān)的設(shè)計、開采、修復中勘察成果的表達，提高地下空間規(guī)劃效率。解決了目前地層模型展示方式單一的問題，提升了地層信息統(tǒng)一展示、管理和分析水平。通過實時構(gòu)建三維地質(zhì)剖面而達到可以實時以三維形式瀏覽地下空間場景，實現(xiàn)了多平臺數(shù)據(jù)一體化；為三維模型帶來了全新的體驗，促進了逼真、精細建模的效果。為城市地下空間規(guī)劃建設(shè)尤其是對未來智慧城市搭建中的地下空間信息的獲取和構(gòu)建方案上起到了重要的輔助作用。在促進城市建設(shè)的快速發(fā)展，帶動城市地下空間資源的大規(guī)模開發(fā)方面，在推進城市地下空間向定向、有序的發(fā)展，并推進城市空間的立體開發(fā)和地下商業(yè)交通的開發(fā)利用發(fā)揮重要的作業(yè)；充分開發(fā)利用地下空間資源的防護潛能，對提高城市綜合防災抗毀能力起到了一定輔助作用。同時，在地下礦藏開發(fā)地質(zhì)研究工作中，三維地質(zhì)剖面建模完全可以在地質(zhì)研究中起到更為突出的作用，可以成為地下礦藏開發(fā)階段礦藏精細描述和生產(chǎn)措施部署的核心技術(shù)。

雖然通過實施例描繪了本發(fā)明實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。