深地科學與工程云龍湖實驗室羅金輝獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉深地科學與工程云龍湖實驗室申請的專利一種融合多源數據的三維地質模型可視化方法及其相關裝置獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119180919B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202311651499.8,技術領域涉及:G06T17/05;該發明授權一種融合多源數據的三維地質模型可視化方法及其相關裝置是由羅金輝;張華實;陳玉華設計研發完成,并于2023-12-04向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種融合多源數據的三維地質模型可視化方法及其相關裝置在說明書摘要公布了:本發明提出一種融合不同地質數據格式、不同勘探分析來源數據的三維地質建模方法,可便捷實現鉆孔數據的批量快速提取、地質構造的三維建模、地球物理解釋成果的數據融合、地質異常體富水異常區、陷落柱、溶洞、采空區或地下建筑設施三維模型構建,能夠將多種勘探、分析成果進行集成和可視化展示。本發明可應用于地鐵隧道盾構、礦井巷道掘進、礦產資源采掘、礦山地質保障系統等工程設計及開發中,為開發工程的部署及方案制定,提供可視化的分析決策輔助,并為構建透明礦井、智慧礦山奠定基礎。
本發明授權一種融合多源數據的三維地質模型可視化方法及其相關裝置在權利要求書中公布了:1.一種融合多源數據的三維地質模型可視化方法,其特征在于: 包括以下步驟: S1:建模數據的批量提取,將多種來源的數據分為四種類型: 1基礎地質數據,包括鉆孔柱狀圖、平面地質圖和剖面圖,從鉆孔柱狀圖中提取地層分層數據,從平面地質圖中提取各個地層的產狀數據,從剖面圖中提取地層、斷層的空間位置、產狀數據; 2地下構筑物數據,提取地下構筑物的幾何數據; 3地質異常體數據,通過地球物理解釋數據獲取富水區、溶洞、陷落柱的空間位置和幾何形態點云數據; 4其他來源數據,包括所有支持導入三維地質建模軟件創建的數據; S2:根據S1中提取的數據生成模型,包括: 1生成基礎地質模型,從地質圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖提取的數據,綜合生成地層、斷層的面模型數據體; 2生成地下構筑物三維幾何模型,依據地下構筑物的尺寸及空間位置生成三維幾何體模型數據; 3生成地質異常體模型:依據地球物理解釋結果,通過空間點云生成地質異常體三維模型,同時對地質異常體的屬性數據建立結構化的數據表進行保存; 4其他來源數據生成模型:通過編寫格式轉換代碼將其他文件格式轉換為*.vtu格式數據,實現數據格式統一; S3:模型融合渲染,將S2中的模型數據通過空間坐標匹配進行空間位置拓撲關系建模,在統一的三維空間坐標系中實現數據集成,在vedo框架中對上述模型進行三維渲染,實現三維可視化; 所述S1中,基礎地質數據提取方法為: S11:基于平面地質圖對地質實體界限進行數字化處理,結合數字高程模型賦予地質實體界面點的三維坐標和產狀信息;對于鉆孔柱狀圖和剖面圖,批量讀取點、線要素及其插入點的相對坐標,根據鉆孔坐標進行坐標轉換,得到地層、斷層要素的三維坐標,提取分層點數據; S12:基于提取的分層點數據及產狀數據構建地層層序關系表,設定好各個界面之間的接觸關系,采用插值方法構建地層界面; S13:將構建好的各個地層界面生成*.vtu格式數據; 所述S2中生成地質異常體模型的方法為:根據地質異常體的地球物理解釋結果提取異常體表面控制點坐標,運用凸包算法或三維delaunay剖分技術,生成異常體的表面模型,包括: 第一步:通過異常體地球物理解釋獲得其輪廓的空間坐標點,采用凸包算法建立異常體表面模型,或對坐標點進行三維delaunay剖分,建立異常體表面模型; 第二步:將構建好的異常體模型與地質模型進行拓撲運算,將異常體嵌入到地質模型中; 第三步:利用異常體填充物與其他地層巖性不同進行異常體屬性劃分和賦值,以凸顯異常體與其他地質體的區別; 所述S2中其他來源數據生成模型的方法為:通過編寫格式轉換代碼,將其他文件格式轉為*.vtu格式,具體是:解析其他格式文件的內容,遍歷文件,以鍵值對的方式將各個地層的模型數據儲存在字典中,其中以各個地層界面的名稱作為鍵,相應的界面點坐標數據和三角網角點數據組成的數組作為值,從而提取到文件中的數據體,運用VTK技術對數據體進行重構,生成*.vtu數據文件; 所述S3中模型融合渲染的方法為: S31:在vedo中搭建建模空間,設定建模范圍和模型分辨率,構建模型標量場; S32:vtu數據直接讀取并添加到建模空間中進行展示; S33:線數據,使用點要素點云坐標數據構建平滑曲線,設定線寬和顏色,之后結合實際應用選擇不同的表現形式;地層、斷層面數據,設定地層渲染的高程區間,指定地層要素的線條樣式,將每個地層添加到建模空間中展示; S34:每個類型的地質體均有數個地層界面約束,根據層面模型的約束范圍為標量場中的角點賦值,用來表示不同類型的地層; S35:渲染地層面、斷層、地下構筑物、地質異常體,添加圖例、坐標軸,輸出為HTML文件,完成地質模型的網頁端可視化。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人深地科學與工程云龍湖實驗室,其通訊地址為:221000 江蘇省徐州市大學路99號徐州市產業技術研究院(徐州市國家高新區大學生創業園B棟)10樓;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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