Mô hình địa chất D là một vấn đề rất thực tế hiện nay trong việc xây dựng phát triển, đánh giá môi trường đất (variably bão hòa trung bình xốp) ô nhiễm, đánh giá trữ lượng khoáng sản, vv. Có nhiều phương pháp khác nhau để giải quyết vấn đề này bằng phần mềm hiện đại được thiết kế để mô phỏng trong địa chất [1-3]. Phương pháp thường được sử dụng nhất là xây dựng lại mô hình địa chất. Phương pháp này dựa trên thông tin về mức độ địa chất xảy ra chân trời nhận được từ kết quả của khoan [4-6]. Việc thực hiện phương pháp này chính nó có thể có một số đặc thù.
Trong bài viết này một cách tiếp cận khác đối với 3D tạo mô hình địa chất đang được đề xuất. Nó được dựa trên những điều sau đây:
1) Bề mặt tam giác của trang web cấu trúc liên kết
2) Tự động thế hệ mặt cắt ngang
3) Phân khúc cao suy cho mỗi lớp của mô hình địa chất.
Cách tiếp cận này cho phép cả hai đơn giản hóa và tăng tốc 3D tạo mô hình địa chất 3D trong khi duy trì độ chính xác xây dựng trang web chấp nhận được.
Phương pháp được đề xuất bao gồm sáu bước cơ bản được mô tả dưới đây. Các thông tin về lỗ khoan được coi như được đưa ra dữ liệu: 1) tọa độ lỗ khoan; 2) đèn pha chỉ đường cho tàu chạy; 3) năng lực của các chân trời địa chất.
Bước 1. Đặc điểm kỹ thuật
Trên cơ sở dữ liệu lỗ khoan một chuỗi thống nhất của lớp được hình thành cho các đối tượng địa chất toàn bộ . Một số lớp và trình tự của họ phụ thuộc vào dữ liệu tổng thể về mỗi lớp trong một lỗ khoan. Ví dụ, có thông tin về 3 lỗ khoan cho các đối tượng địa chất. Trong hai lỗ khoan có ba lớp, và cho người cuối cùng- bốn lớp. Kết quả là, cho toàn bộ đối tượng địa chất một chuỗi bốn lớp được hình thành.
Nếu các lỗ khoan không chứa bất kỳ lớp, sau đó sức mạnh của lớp (độ dày của Z phối hợp) được thiết lập bằng số không. Cách tiếp cận này cho phép xây dựng biên giới giữa hai lỗ khoan: mỗi ranh giới chuyển giữa các điểm độ cao.
Bước 2. Xây dựng mặt cắt ngang và chỉnh sửa
Nó được đề xuất xây dựng mặt cắt ngang tự động trên cơ sở bề mặt đối tượng địa chất (trang web máy tính) tam giác [7], nơi lỗ khoan tọa độ nên các đỉnh trong bề mặt hình tam giác. Kết quả cần thiết là một số cạnh được sử dụng như một mặt cắt ngang giữa hai lỗ khoan gần nhất. Tam giác cung cấp một số lợi ích hữu ích. Kết quả là, tạo mặt cắt ngang giữa các lỗ khoan gần nhất được thực hiện. Thiết lập được mặt cắt không chứa bất kì nút giao cắt, không bao gồm nút giao thông được kiểm soát trong lỗ khoan.
Để thêm linh hoạt hơn để tiếp cận này, nó được mở rộng bằng cách chỉnh sửa các thiết lập được mặt cắt (loại bỏ, thêm phần với một kiểm tra bắt buộc đối với tính hợp lệ của một hoạt động).
Bước 3. Mặt cắt ngang thế hệ dữ liệu
Mỗi mặt cắt ngang có chứa thông tin về cách biên giới giữa các lớp vượt qua trên đó.(Hình 1).
Hình 1 - lỗ khoan và chuỗi các mặt cắt ngang
Hình 2 - Lớp ranh giới làm mịn trên chuỗi các mặt cắt
Bước 4. Suy của ranh giới giữa các lớp
Suy / ngoại suy được sử dụng để xây dựng một bề mặt dựa trên dữ liệu về một số điểm. Dữ liệu đầu vào là 1) tọa độ của các lỗ khoan và 2) mesh kết quả của thập giá- dòng phần. Chiều cao tại các điểm rời rạc được thực hiện trên cơ sở các thông tin về ranh giới giữa các lớp trong mặt cắt ngang. Là kết quả của suy / ngoại suy là giá trị độ cao cho một tập cố định các điểm cho tất cả các lớp. Trong suy / ngoại suy các thuật toán sau trên C và các ngôn ngữ Fortran đã được thực hiện:
- Nội suy Kriging [10];
- Shepard suy (một vài biến thể) [11];
- Suy xuyên tâm cơ sở (với các chức năng khác nhau RBF) [12].
Thực hiện các thuật toán trên Fortran dự kiến cho thấy hiệu suất tốt hơn (khoảng hai đến ba lần nhanh hơn) hơn so với C + + thực hiện.
Bước 5. Đoạn suy
Rất thường nó là cần thiết để có được khu vực riêng biệt / phân đoạn của các lớp địa chất mịn, bề mặt phẳng. Đó là một nhiệm vụ rất khó khăn để đạt được kết quả như sử dụng nội suy / ngoại suy cho toàn bộ mảng điểm của lớp quy định. Nhiều thuật toán nội suy có tính đến tác động của tất cả các tập hợp các điểm đầu vào. Những thuật toán đưa vào tài khoản chỉ có các điểm gần nhất không cho phép để có được bề mặt nhẵn.
Hình 3 - Hình thành các phân đoạn cho nội suy
Bước 6. Hình thành các đối tượng 3D
Trên cơ sở nội suy bề mặt lớp tam giác thu được. Kết quả của sự suy cho mỗi lớp bao gồm cùng một tập hợp điểm, nhưng có khác nhau tọa độ Z. Xa hơn, mỗi bề mặt được kiểm tra chồng chéo với nhau. Trong trường hợp chồng chéo bề mặt thấp hơn cần được sửa chữa. Sau đó cả hai bề mặt được đóng cửa do cạnh bên. Là kết quả của việc đóng cửa bề mặt như vậy, 3D mô hình địa chất được hình thành (Hình 4).
Hình 4 - Kết quả của mô hình địa chất 3D
Tóm tắt
Phương pháp ban đầu của mô hình địa chất về độ khó khăn khác nhau dựa trên dữ liệu lỗ khoan đã được đề xuất. Ưu điểm chính của phương pháp này là đơn giản và hiệu suất cao của thuật toán.
Cũng là một vai trò quan trọng nên cho việc thực hiện các thuật toán. Trong quá trình làm việc, các thuật toán máy tính khác nhau và các tùy chọn trên ngôn ngữ lập trình khác nhau đã được thử nghiệm. Kết quả mong đợi của các thuật toán đã được thực hiện trên ngôn ngữ Fortran. Nhất interpolators thực hiện trên nó, làm việc 2-3 lần so với hiện thực khác trên C , có tính đến việc tối ưu hóa các thuật toán số và lập sau này.
Đoạn suy đóng một vai trò quan trọng trong việc làm giảm năng suất và nâng cao chất lượng kết quả với một số lượng lớn các điểm. Nó cho phép giảm số lượng các điểm cho một khởi động duy nhất của thuật toán nội suy, do đó làm giảm thuật toán tính toán của nó. Do đó, với sự ra đời của đoạn suy tổng số điểm liên quan đến các lớp nội suy đã tăng lên trong khi tổng lượng thời gian dành cho tất cả các lớp phân đoạn nội suy đã được giảm.
