深地科学与工程云龙湖实验室罗金辉获国家专利权
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龙图腾网获悉深地科学与工程云龙湖实验室申请的专利一种融合多源数据的三维地质模型可视化方法及其相关装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119180919B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311651499.8,技术领域涉及:G06T17/05;该发明授权一种融合多源数据的三维地质模型可视化方法及其相关装置是由罗金辉;张华实;陈玉华设计研发完成,并于2023-12-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种融合多源数据的三维地质模型可视化方法及其相关装置在说明书摘要公布了:本发明提出一种融合不同地质数据格式、不同勘探分析来源数据的三维地质建模方法,可便捷实现钻孔数据的批量快速提取、地质构造的三维建模、地球物理解释成果的数据融合、地质异常体富水异常区、陷落柱、溶洞、采空区或地下建筑设施三维模型构建,能够将多种勘探、分析成果进行集成和可视化展示。本发明可应用于地铁隧道盾构、矿井巷道掘进、矿产资源采掘、矿山地质保障系统等工程设计及开发中,为开发工程的部署及方案制定,提供可视化的分析决策辅助,并为构建透明矿井、智慧矿山奠定基础。
本发明授权一种融合多源数据的三维地质模型可视化方法及其相关装置在权利要求书中公布了:1.一种融合多源数据的三维地质模型可视化方法,其特征在于: 包括以下步骤: S1:建模数据的批量提取,将多种来源的数据分为四种类型: 1基础地质数据,包括钻孔柱状图、平面地质图和剖面图,从钻孔柱状图中提取地层分层数据,从平面地质图中提取各个地层的产状数据,从剖面图中提取地层、断层的空间位置、产状数据; 2地下构筑物数据,提取地下构筑物的几何数据; 3地质异常体数据,通过地球物理解释数据获取富水区、溶洞、陷落柱的空间位置和几何形态点云数据; 4其他来源数据,包括所有支持导入三维地质建模软件创建的数据; S2:根据S1中提取的数据生成模型,包括: 1生成基础地质模型,从地质图、剖面图、钻孔柱状图提取的数据,综合生成地层、断层的面模型数据体; 2生成地下构筑物三维几何模型,依据地下构筑物的尺寸及空间位置生成三维几何体模型数据; 3生成地质异常体模型:依据地球物理解释结果,通过空间点云生成地质异常体三维模型,同时对地质异常体的属性数据建立结构化的数据表进行保存; 4其他来源数据生成模型:通过编写格式转换代码将其他文件格式转换为*.vtu格式数据,实现数据格式统一; S3:模型融合渲染,将S2中的模型数据通过空间坐标匹配进行空间位置拓扑关系建模,在统一的三维空间坐标系中实现数据集成,在vedo框架中对上述模型进行三维渲染,实现三维可视化; 所述S1中,基础地质数据提取方法为: S11:基于平面地质图对地质实体界限进行数字化处理,结合数字高程模型赋予地质实体界面点的三维坐标和产状信息;对于钻孔柱状图和剖面图,批量读取点、线要素及其插入点的相对坐标,根据钻孔坐标进行坐标转换,得到地层、断层要素的三维坐标,提取分层点数据; S12:基于提取的分层点数据及产状数据构建地层层序关系表,设定好各个界面之间的接触关系,采用插值方法构建地层界面; S13:将构建好的各个地层界面生成*.vtu格式数据; 所述S2中生成地质异常体模型的方法为:根据地质异常体的地球物理解释结果提取异常体表面控制点坐标,运用凸包算法或三维delaunay剖分技术,生成异常体的表面模型,包括: 第一步:通过异常体地球物理解释获得其轮廓的空间坐标点,采用凸包算法建立异常体表面模型,或对坐标点进行三维delaunay剖分,建立异常体表面模型; 第二步:将构建好的异常体模型与地质模型进行拓扑运算,将异常体嵌入到地质模型中; 第三步:利用异常体填充物与其他地层岩性不同进行异常体属性划分和赋值,以凸显异常体与其他地质体的区别; 所述S2中其他来源数据生成模型的方法为:通过编写格式转换代码,将其他文件格式转为*.vtu格式,具体是:解析其他格式文件的内容,遍历文件,以键值对的方式将各个地层的模型数据储存在字典中,其中以各个地层界面的名称作为键,相应的界面点坐标数据和三角网角点数据组成的数组作为值,从而提取到文件中的数据体,运用VTK技术对数据体进行重构,生成*.vtu数据文件; 所述S3中模型融合渲染的方法为: S31:在vedo中搭建建模空间,设定建模范围和模型分辨率,构建模型标量场; S32:vtu数据直接读取并添加到建模空间中进行展示; S33:线数据,使用点要素点云坐标数据构建平滑曲线,设定线宽和颜色,之后结合实际应用选择不同的表现形式;地层、断层面数据,设定地层渲染的高程区间,指定地层要素的线条样式,将每个地层添加到建模空间中展示; S34:每个类型的地质体均有数个地层界面约束,根据层面模型的约束范围为标量场中的角点赋值,用来表示不同类型的地层; S35:渲染地层面、断层、地下构筑物、地质异常体,添加图例、坐标轴,输出为HTML文件,完成地质模型的网页端可视化。
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