一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，包括步驟：一、模型構建：采用三維激光掃描設備獲取待分析礦床的點云數據，并將所獲取點云數據傳送至數據處理設備，再通過數據處理設備構建待分析礦床的三維地質模型；二、模型要素屬性數據庫建立：結合待分析礦床的地質勘測結果，采用數據處理設備建立所構建三維地質模型的模型要素屬性數據庫；模型要素屬性數據庫包括三維點屬性數據庫、脊線屬性數據庫和斷層屬性數據庫；三、模型更新：采用數據處理設備，對所構建三維地質模型進行動態(tài)更新；其中，動態(tài)更新包括模型要素動態(tài)更新和模型動態(tài)更新。本發(fā)明方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好，能對礦床三維地質模型進行實時更新。
【專利說明】一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種三維模型更新方法，尤其是涉及一種礦床三維地質模型的動態(tài)更 新方法。

【背景技術】
[0002] "數字礦山"是對真實礦山整體及其相關現象的統(tǒng)一認識與數字化再現，"數字礦 山"的核心是在統(tǒng)一的時間坐標和空間框架下，科學合理地組織各類礦山信息，將海量異質 的礦山信息資源進行全面、高效和有序地管理和整合。數字礦山的任務是在礦業(yè)信息數據 倉庫的基礎上，充分利用現代空間分析、數據采礦、知識挖掘、虛擬現實、可視化、網絡、多媒 體和科學計算技術，為礦產資源評估、礦山規(guī)劃、開拓設計、生產安全和決策管理進行模擬、 仿真和過程分析提供新的技術平臺和強大工具。
[0003] 近年來，隨著"數字礦山"技術應用的發(fā)展，三維地質模型是"數字礦山"建設的重 要組成部分和數據基礎，數字礦山的空間分析計算、綜合管理功能都是基于三維地質模型 進行的。現如今，三維地質模型在"數字礦山"中的應用越來越普及，以建立三維可視化的 資源與生產信息服務工作平臺，但目前很多工作平臺所采用的三維地質模型還是停留在三 維演示系統(tǒng)上，很難實現模型的編輯與模型的運算，不能實現模型自動更新，實用性較差， 無法應用于礦山生產管理。
[0004] 礦床（mineraldeposit)是地表或地殼里由于地質作用形成的并在現有條件下可 以開采和利用的礦物的集合體。一個礦床至少由一個礦體組成，也可以由兩個或多個，甚至 十幾個乃至上百個礦體組成。礦產生產過程中，礦床三維地質模型的構建及實時更新至關 重要。因而，現如今缺少一種方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好的礦床三維 地質模型的動態(tài)更新方法，能對礦床三維地質模型進行實時更新。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種礦床三維 地質模型的動態(tài)更新方法，其方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好，能對礦床 三維地質模型進行實時更新。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種礦床三維地質模型的動態(tài) 更新方法，其特征在于該方法包括以下步驟：
[0007] 步驟一、模型構建：采用三維激光掃描設備獲取待分析礦床的點云數據，并將所獲 取點云數據傳送至數據處理設備，再通過所述數據處理設備構建待分析礦床的三維地質模 型；
[0008] 所述待分析礦床的點云數據中包含所述待分析礦床上多個測點的三維坐標數據， 所述待分析礦床上的多個測點分別與所構建三維地質模型中的多個三維點一一對應；所構 建三維地質模型為三角網格模型且其由多個三角形網格組成，每個所述三角形網格均為一 個三角形，每個三角形的三個頂點均為三維點，且每個三角形的三條邊均為直邊；
[0009] 步驟二、模型要素屬性數據庫建立：結合待分析礦床的地質勘測結果，采用所述數 據處理設備建立步驟一中所構建三維地質模型的模型要素屬性數據庫；所述模型要素屬性 數據庫包括三維點屬性數據庫、脊線屬性數據庫和斷層屬性數據庫；
[0010] 對所述模型要素屬性數據庫進行建立之前，先對所構建三維地質模型中所包含三 維點、直邊和三角形的數量進行確定，再對所構建三維地質模型中的所有三維點、所有直邊 和所有三角形分別進行連續(xù)編號，并建立三角形屬性信息庫；所述三角形屬性信息庫中存 儲有所述三維地質模型中所有三角形的屬性信息，每個三角形的屬性信息均包括該三角形 的編號、三個頂點的編號和三個直邊的編號；所構建三維地質模型中所包含的所有直邊的 屬性信息均存儲在直邊屬性信息庫中，每個所述直邊的屬性信息均包括該直邊的兩個頂點 的編號以及該直邊所處三角形的數量與所處三角形的編號；
[0011] 所述三維點數據庫內存儲有所構建三維地質模型中所有三維點的屬性數據，每個 三維點的屬性數據均包括該三維點的編號、三維坐標數據以及該三維點所處三角形的數量 與所處三角形的編號；
[0012] 對所述脊線數據庫進行建立之前，先對待分析礦床上所包含脊線的數量進行確 定，并對待分析礦床上的所有脊線進行連續(xù)編號；所述脊線為等值線、背斜軸、向斜軸或斷 層的斷層線；所述等值線為等高線或等厚線，所述背斜軸為背斜軸部所處的曲線，所述向斜 軸為向斜軸部所處的曲線；所述脊線數據庫中包括待分析礦床上所有脊線的屬性信息，每 條脊線的屬性信息均包括該脊線的編號以及位于該條脊線上的三維點數量和各三維點的 編號；
[0013] 對所述斷層數據庫進行建立之前，先對所述待分析礦床上所包含斷層的數量進行 確定，并對所述待分析礦床上的所有斷層進行連續(xù)編號；所述斷層數據庫中包括待分析礦 床上所有斷層的屬性信息，所述斷層為正斷層或逆斷層；每個斷層的屬性信息中均包括該 斷層的編號和地質類型；
[0014] 步驟三、模型更新：采用所述數據處理設備，對步驟一中所構建三維地質模型進行 動態(tài)更新；其中，動態(tài)更新包括模型要素動態(tài)更新和模型動態(tài)更新；
[0015] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型要素動態(tài)更新時，包括三維點加入與刪 除更新、三角形加入與刪除更新、脊線加入與刪除更新和斷層加入與刪除更新；待模型要素 動態(tài)更新完成后，根據更新完成后的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫， 采用所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新；
[0016] 其中，對所構建三維地質模型進行三維點加入更新時，調用三維點加入更新模塊 進行更新，過程如下：先在所構建三維地質模型中查找所加三維點所處的三角形，并對查找 出的三角形的編號進行確定，且查找出的三角形為待處理三角形；之后，連接所加三維點與 待處理三角形的三個頂點，將待處理三角形劃分為η個三角形；然后，對所加三維點和劃分 后新增的η個三角形分別進行編號，并將所加三維點的屬性數據、η個三角形的屬性信息和 劃分后新增的三條直邊的屬性信息分別添加至所述三維點數據庫、所述三角形屬性信息庫 和所述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的待處理三角形的屬性信 息刪除；其中，η為正整數且η= 2或3 ;當所加三維點位于所查找三角形的一個直邊上時， η= 2 ;當所加三維點位于所查找三角形內時，η= 3 ;
[0017] 對所構建三維地質模型進行三維點刪除更新時，調用三維點刪除更新模塊進行更 新，過程如下：先根據所述三維點數據庫內存儲的所刪三維點的屬性數據，對所刪三維點所 處三角形的數量ml與所處三角形的編號進行確定；隨后，將所刪三維點所處的ml個三角形 刪除，并獲得一個多邊形；之后，對所獲得多邊形進行三角形網格劃分，劃分后獲得m2個三 角形，其中ml和m2均為正整數且ml彡1，m2彡1 ;然后，對m2個三角形分別進行編號，將 m2個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的（m2-l)條 直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的 所刪三維點所處的ml個三角形的屬性信息均刪除，將所述三維點數據庫中存儲的所刪三 維點的屬性數據刪除，且將所述直邊屬性信息庫中一個頂點為所刪三維點的所有直邊的屬 性信息均刪除；
[0018] 對所構建三維地質模型進行三角形加入更新時，調用三角形加入更新模塊進行更 新，過程如下：先在所構建三維地質模型中找出所加三角形的三個頂點，并將所找出的三個 頂點連接形成一個三角形；之后，對所加三角形進行編號，將所加三角形的屬性信息添加至 所述三角形屬性信息庫中，并將所加三角形的三個直邊的屬性信息均存儲至所述直邊屬性 信息庫中；
[0019] 對所構建三維地質模型進行三角形刪除更新時，調用三角形刪除更新模塊進行更 新，過程如下：先根據所述三角形屬性信息庫中存儲的所刪三角形的屬性信息，對所刪三角 形的三個直邊的編號進行確定，所刪三角形的三個直邊均為待處理直邊；之后，結合所述直 邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的三個直邊的屬性信息，對所述待處理直邊進行刪除判 斷：當待處理直邊所處三角形的數量為一個時，待處理直邊為需刪除直邊；當待處理直邊 所處三角形的數量為兩個以上時，待處理直邊為共用直邊；然后，根據所刪三角形的三個直 邊的刪除判斷結果，將所述直邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的需刪除直邊的屬性信息 均刪除；
[0020] 對所構建三維地質模型進行脊線加入更新時，調用脊線加入更新模塊進行更新， 過程如下：先在所構建三維地質模型中找出位于所加脊線上的所有三維點，并對所找出三 維點的編號進行確定，所找出的三維點為脊線點且其數量為m3個；隨后，在所構建三維地 質模型中找出與所加脊線相交的所有三角形，并對所找出的所有三角形的編號進行確定， 所找出的三角形為相交三角形；之后，調用所述三角形刪除更新模塊，對所找出的所有相交 三角形進行三角形刪除更新，并獲得兩組分別位于所加脊線兩側的三維點；然后，利用m3 個所述脊線點和兩組分別位于所加脊線兩側的三維點進行三角形網格劃分，劃分后獲得m4 個三角形，其中m3和m4均為正整數且m3彡2，m4彡2 ;最后，對m4個三角形和所加脊線分 別進行編號，將m4個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新 增的所有直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所加脊線的屬性信息添 加至所述脊線數據庫中；
[0021] 對所構建三維地質模型進行脊線刪除更新時，調用脊線刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先根據所述脊線數據庫存儲的所刪脊線的屬性信息，在所構建三維地質模型中 找出與所刪脊線相連的所有三角形，并對所找出三角形的編號進行確定，所找出的三角形 為相鄰三角形；之后，結合所述三角形屬性信息庫中所存儲的所述相鄰三角形的屬性信息， 找出所述相鄰三角形中不與所刪脊線連接的直邊，所找出的直邊為未連接邊；然后，將所 有相鄰三角形的未連接邊連接形成一個多邊形，再對連接形成的多邊形進行三角形網格劃 分，劃分后獲得m5個三角形，其中m5為正整數且m5多2 ;最后，對m5個三角形分別進行編 號，將m5個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的所有 直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述脊線數據庫存儲的所刪脊線 的屬性信息刪除；
[0022] 對所構建三維地質模型進行斷層加入更新時，調用斷層加入更新模塊進行更新， 過程如下：先調用所述脊線加入更新模塊，對所加斷層的斷層線進行加入更新；之后，對所 加斷層和所加斷層的斷層線分別進行編號，并結合待分析礦床的地質勘測結果，將所加斷 層的屬性信息添加至所述斷層屬性數據庫中；
[0023] 對所構建三維地質模型進行斷層刪除更新時，調用斷層刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先在所構建三維地質模型中找出所刪斷層和所刪斷層的斷層線，并對所刪斷層 的編號和所刪斷層的斷層線編號分別進行確定；之后，調用所述脊線刪除更新模塊，對所刪 斷層的斷層線進行刪除更新；然后，將所述斷層屬性數據庫中存儲的所刪斷層的屬性信息 刪除；
[0024] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包括基于交、并運算的模 型動態(tài)更新；對所構建三維地質模型進行基于交、并運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：先 調用集合交、并運算處理模塊，對所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫分別 進行交、并運算；之后，根據交、并運算后獲得的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬 性數據庫，采用所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新。
[0025] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟二中所述斷層的斷 層線的數量為一條或兩條；對所述斷層的斷層線數量進行確定時，先判斷所述斷層的斷層 面是否傾斜：當所述斷層的斷層面為傾斜面時，該斷層的斷層線數量為兩條，兩條所述斷層 線分別為斷層上盤線和斷層下盤線；否則，該斷層的斷層線數量為一條。
[0026] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟三中對步驟一中所 構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包括模型合并和模型切割；所述集合交、并運算處 理模塊包括集合交運算處理模塊和集合并運算處理模塊；
[0027] 其中，對步驟一中所構建三維地質模型進行模型合并時，步驟一中所構建三維地 質模型的數量為多個，多個所述三維地質模型均為待合并模型，且多個所述三維地質模型 分別為待分析礦床上多個區(qū)域的三維地質模型；步驟二中進行模型要素屬性數據庫建立 時，分別對多個所述待合并模型的模型要素屬性數據庫進行建立，同時獲得多個所述待合 并模型的三角形屬性信息庫；
[0028] 步驟三中進行模型合并時，調用模型合并處理模塊，對多個所述待合并模型進行 合并，過程如下：先調用所述集合并運算處理模塊，對多個所述待合并模型的模型要素屬性 數據庫和三角形屬性信息庫分別進行并運算；之后，根據并運算后獲得的模型要素屬性數 據庫和三角形屬性信息庫，獲得合并后的三維地質模型；
[0029] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型切割時，步驟一中所構建的三維地質模 型中包含待分析礦床上M個待分割區(qū)域的三維地質模型，且所構建的三維地質模型為待切 割模型；其中，M為正整數且M彡2 ;
[0030] 步驟三中進行模型切割時，調用模型切割處理模塊，對所述待切割模型進行切割， 過程如下：先獲取待分析礦床的M個切割用模型，M個所述切割用模型均為三維地質模型， M個所述切割用模型中分別包含M個所述待分割區(qū)域的三維地質模型，且每個所述切割用 模型中均僅包含一個待分割區(qū)域的三維地質模型；隨后，按照步驟二中所述的方法，建立M 個所述切割用模型的模型要素屬性數據庫，并獲得M個所述切割用模型的三角形屬性信息 庫；之后，調用所述集合交運算處理模塊，將所述待切割模型的模型要素屬性數據庫和三角 形屬性信息庫，分別與M個所述切割用模型的模型要素屬性數據庫和三角形屬性信息庫進 行交運算，交運算后獲得M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫；然 后，根據交運算后獲得的M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫，獲得 M個三維地質模型；M個所述三維地質模型為對所述待切割模型進行切割后獲得的M個所述 待分割區(qū)域的三維地質模型。
[0031] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟三中對所構建三維 地質模型進行模型合并時，多個所述待合并模型分別為同一時期待分析礦床上多個區(qū)域的 三維地質模型；對所構建三維地質模型進行模型切割時，M個所述切割用模型分別為同一 時期待分析礦床上M個區(qū)域的三維地質模型。
[0032] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟三中對步驟一中所 構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還包括基于z值運算的模型動態(tài)更新；
[0033] 對所構建三維地質模型進行基于z值運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：調用z值 運算模塊，對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行加、減、乘或除運算，并獲得動態(tài) 更新后的三維地質模型；其中，各三維點的z值為其高程值。
[0034] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：所述z值運算模塊為基 于z值調整值的運算模塊或基于z值調整公式的運算模塊；
[0035] 調用基于z值調整值的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行 加、減、乘或除運算時，將所構建三維地質模型中各三維點的z值分別與z值調整值進行加、 減、乘或除運算；其中，所述z值調整值為預先設定的高程調整值且其為常數；
[0036] 調用基于z值調整公式的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行 加、減、乘或除運算時，根據z值調整公式對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行運 算；其中，所述z值調整公式為預先設定的函數關系式。
[0037] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟三中對步驟一中所 構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還包括基于高程調整模型的模型動態(tài)更新；
[0038] 對所構建三維地質模型進行基于高程調整模型的模型動態(tài)更新時，先采用所述數 據處理設備構建一個高程調整模型，所述高程調整模型為所構建三維地質模型中高程調整 面的z值調整模型，所述z值調整模型的頂面和底面的結構和尺寸均與所述高程調整面的 結構和尺寸相同，且所述z值調整模型中各位置處的厚度為所述高程調整面上各三維點的 z值調整量，其中z值調整量為高程值調整量；之后，將所構建三維地質模型的所述高程調 整面與所述高程調整模型進行加運算或減運算，獲得更新后的三維地質模型。
[0039] 上述一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征是：步驟三中調用三角形加 入更新模塊進行更新時，先在所構建三維地質模型中找出所加三角形的三個頂點，再沿逆 時針方向將所找出的三個頂點連接形成一個三角形。
[0040] 本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點：
[0041] 1、方法步驟簡單、設計合理且實現方便，投入成本較低。
[0042] 2、所建立的模型要素屬性數據庫信息全面且建立過程簡便。
[0043] 3、三維地質模型建模及模型更新方法簡單、實現方便且建模及模型更新速度快， 使用效果好且實用價值高。對三維地質模型進行動態(tài)更新時包括模型要素動態(tài)更新和模型 動態(tài)更新，更新方法步驟簡單且更新方法靈活，能實現礦床三維地質模型的簡便、快速且高 質量地實時更新。其中，模型要素動態(tài)更新包括三維點加入與刪除更新、三角形加入與刪除 更新、脊線加入與刪除更新和斷層加入與刪除更新；而模型動態(tài)更新包括基于交、并運算的 模型動態(tài)更新和基于z值運算的模型動態(tài)更新，其中基于z值運算的模型動態(tài)更新包括基 于z值調整值的運算模塊、基于z值調整公式的運算模塊和基于高程調整模型的模型動態(tài) 更新，因而模型動態(tài)更新方法多且更新簡便，能及時為礦井的生產管理提供數據服務。模型 更新方法設計合理，實際使用時，通過模型更新也稱為模型運算，能為數字礦山建設獲得大 量所需的地質模型，并且模型運算使得模型之間空間關系更加合理，更加符合客觀現實，模 型的空間展布也更趨合理。三維地質模型的實時更新將在數字礦山建設中發(fā)揮極其重要的 作用。
[0044]由于模型更新通過模型之間的運算來實現，所構建的模型要在生產管理中得到廣 泛應用，必然需要大量的三維地質模型，而通過模型運算，可以用較少的工作量，獲得大量 需要的地質模型。并且，通過模型運算將各運算的模型更加緊密結合在一起，上下新老模之 間不在空洞和模型交叉，所采用的型模型運算包括模型的交、并運算和模型的z值運算。因 而，本發(fā)明能改變目前無法進行模型的編輯和運算的狀況，在礦井生產管理中，可實時進行 編輯和運算。復雜的地質模型構造中，比如煤層的分叉、合并，可通過分區(qū)域構建三維地質 模型后，再進行模型合并實現。并且，也能對模型進行簡便、快速切割。
[0045] 綜上所述，本發(fā)明方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好，能對礦床三 維地質模型進行實時更新。
[0046] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明的方法流程框圖。

【具體實施方式】
[0048] 如圖1所示的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，包括以下步驟：
[0049] 步驟一、模型構建：采用三維激光掃描設備獲取待分析礦床的點云數據，并將所獲 取點云數據傳送至數據處理設備，再通過所述數據處理設備構建待分析礦床的三維地質模 型。
[0050] 所述待分析礦床的點云數據中包含所述待分析礦床上多個測點的三維坐標數據， 所述待分析礦床上的多個測點分別與所構建三維地質模型中的多個三維點一一對應；所構 建三維地質模型為三角網格模型且其由多個三角形網格組成，每個所述三角形網格均為一 個三角形，每個三角形的三個頂點均為三維點，且每個三角形的三條邊均為直邊。其中，三 角形也稱為"三角形面片"，三角網格模型為三角網。
[0051] 本實施例中，對待分析礦床的三維地質模型進行構建時，采用常用的三角剖分算 法中的逐點插入法，即采用逐點插入法構建待分析礦床的三維地質模型。并且，所述數據處 理設備為PC機。
[0052] 實際進行三維地質模型構建時，也可以采用其它類型的三維模型構建方法，如區(qū) 域增長算法等。
[0053] 本實施例中，側重對所構建三維地質模型進行修改與應用，因而模型構建用逐點 插入法，更便于模型的修改與應用。
[0054] 步驟二、模型要素屬性數據庫建立：結合待分析礦床的地質勘測結果，采用所述數 據處理設備建立步驟一中所構建三維地質模型的模型要素屬性數據庫；所述模型要素屬性 數據庫包括三維點屬性數據庫、脊線屬性數據庫和斷層屬性數據庫。
[0055] 對所述模型要素屬性數據庫進行建立之前，先對所構建三維地質模型中所包含三 維點、直邊和三角形的數量進行確定，再對所構建三維地質模型中的所有三維點、所有直邊 和所有三角形分別進行連續(xù)編號，并建立三角形屬性信息庫；所述三角形屬性信息庫中存 儲有所述三維地質模型中所有三角形的屬性信息，每個三角形的屬性信息均包括該三角形 的編號、三個頂點的編號和三個直邊的編號；所構建三維地質模型中所包含的所有直邊的 屬性信息均存儲在直邊屬性信息庫中，每個所述直邊的屬性信息均包括該直邊的兩個頂點 的編號以及該直邊所處三角形的數量與所處三角形的編號。
[0056] 所述三維點數據庫內存儲有所構建三維地質模型中所有三維點的屬性數據，每個 三維點的屬性數據均包括該三維點的編號、三維坐標數據以及該三維點所處三角形的數量 與所處三角形的編號。
[0057] 對所述脊線數據庫進行建立之前，先對待分析礦床上所包含脊線的數量進行確 定，并對待分析礦床上的所有脊線進行連續(xù)編號；所述脊線為等值線、背斜軸、向斜軸或斷 層的斷層線；所述等值線為等高線或等厚線，所述背斜軸為背斜軸部所處的曲線，所述向斜 軸為向斜軸部所處的曲線；所述脊線數據庫中包括待分析礦床上所有脊線的屬性信息，每 條脊線的屬性信息均包括該脊線的編號以及位于該條脊線上的三維點數量和各三維點的 編號。
[0058] 對所述斷層數據庫進行建立之前，先對所述待分析礦床上所包含斷層的數量進行 確定，并對所述待分析礦床上的所有斷層進行連續(xù)編號；所述斷層數據庫中包括待分析礦 床上所有斷層的屬性信息，所述斷層為正斷層或逆斷層；每個斷層的屬性信息中均包括該 斷層的編號和地質類型。
[0059] 步驟三、模型更新：采用所述數據處理設備，對步驟一中所構建三維地質模型進行 動態(tài)更新；其中，動態(tài)更新包括模型要素動態(tài)更新和模型動態(tài)更新。
[0060] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型要素動態(tài)更新時，包括三維點加入與刪 除更新、三角形加入與刪除更新、脊線加入與刪除更新和斷層加入與刪除更新；待模型要素 動態(tài)更新完成后，根據更新完成后的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫， 采用所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新。
[0061 ] 其中，對所構建三維地質模型進行三維點加入更新時，調用三維點加入更新模塊 進行更新，過程如下：先在所構建三維地質模型中查找所加三維點所處的三角形，并對查找 出的三角形的編號進行確定，且查找出的三角形為待處理三角形；之后，連接所加三維點與 待處理三角形的三個頂點，將待處理三角形劃分為η個三角形；然后，對所加三維點和劃分 后新增的η個三角形分別進行編號，并將所加三維點的屬性數據、η個三角形的屬性信息和 劃分后新增的三條直邊的屬性信息分別添加至所述三維點數據庫、所述三角形屬性信息庫 和所述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的待處理三角形的屬性信 息刪除；其中，η為正整數且η= 2或3 ;當所加三維點位于所查找三角形的一個直邊上時， η= 2 ;當所加三維點位于所查找三角形內時，η= 3。
[0062] 對所構建三維地質模型進行三維點刪除更新時，調用三維點刪除更新模塊進行更 新，過程如下：先根據所述三維點數據庫內存儲的所刪三維點的屬性數據，對所刪三維點所 處三角形的數量ml與所處三角形的編號進行確定；隨后，將所刪三維點所處的ml個三角形 刪除，并獲得一個多邊形；之后，對所獲得多邊形進行三角形網格劃分，劃分后獲得m2個三 角形，其中ml和m2均為正整數且ml彡1，m2彡1 ;然后，對m2個三角形分別進行編號，將 m2個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的（m2-l)條 直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的 所刪三維點所處的ml個三角形的屬性信息均刪除，將所述三維點數據庫中存儲的所刪三 維點的屬性數據刪除，且將所述直邊屬性信息庫中一個頂點為所刪三維點的所有直邊的屬 性信息均刪除。
[0063] 對所構建三維地質模型進行三角形加入更新時，調用三角形加入更新模塊進行更 新，過程如下：先在所構建三維地質模型中找出所加三角形的三個頂點，并將所找出的三個 頂點連接形成一個三角形；之后，對所加三角形進行編號，將所加三角形的屬性信息添加至 所述三角形屬性信息庫中，并將所加三角形的三個直邊的屬性信息均存儲至所述直邊屬性 信息庫中。
[0064] 對所構建三維地質模型進行三角形刪除更新時，調用三角形刪除更新模塊進行更 新，過程如下：先根據所述三角形屬性信息庫中存儲的所刪三角形的屬性信息，對所刪三角 形的三個直邊的編號進行確定，所刪三角形的三個直邊均為待處理直邊；之后，結合所述直 邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的三個直邊的屬性信息，對所述待處理直邊進行刪除判 斷：當待處理直邊所處三角形的數量為一個時，待處理直邊為需刪除直邊；當待處理直邊 所處三角形的數量為兩個以上時，待處理直邊為共用直邊；然后，根據所刪三角形的三個直 邊的刪除判斷結果，將所述直邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的需刪除直邊的屬性信息 均刪除。
[0065] 對所構建三維地質模型進行脊線加入更新時，調用脊線加入更新模塊進行更新， 過程如下：先在所構建三維地質模型中找出位于所加脊線上的所有三維點，并對所找出三 維點的編號進行確定，所找出的三維點為脊線點且其數量為m3個；隨后，在所構建三維地 質模型中找出與所加脊線相交的所有三角形，并對所找出的所有三角形的編號進行確定， 所找出的三角形為相交三角形；之后，調用所述三角形刪除更新模塊，對所找出的所有相交 三角形進行三角形刪除更新，并獲得兩組分別位于所加脊線兩側的三維點；然后，利用m3 個所述脊線點和兩組分別位于所加脊線兩側的三維點進行三角形網格劃分，劃分后獲得m4 個三角形，其中m3和m4均為正整數且m3彡2，m4彡2 ;最后，對m4個三角形和所加脊線分 別進行編號，將m4個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新 增的所有直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所加脊線的屬性信息添 加至所述脊線數據庫中。
[0066] 對所構建三維地質模型進行脊線刪除更新時，調用脊線刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先根據所述脊線數據庫存儲的所刪脊線的屬性信息，在所構建三維地質模型中 找出與所刪脊線相連的所有三角形，并對所找出三角形的編號進行確定，所找出的三角形 為相鄰三角形；之后，結合所述三角形屬性信息庫中所存儲的所述相鄰三角形的屬性信息， 找出所述相鄰三角形中不與所刪脊線連接的直邊，所找出的直邊為未連接邊；然后，將所 有相鄰三角形的未連接邊連接形成一個多邊形，再對連接形成的多邊形進行三角形網格劃 分，劃分后獲得m5個三角形，其中m5為正整數且m5多2 ;最后，對m5個三角形分別進行編 號，將m5個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的所有 直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述脊線數據庫存儲的所刪脊線 的屬性信息刪除。
[0067] 同時，調用脊線刪除更新模塊進行更新時，還需將所找出的所有相鄰三角形的屬 性信息從所述三角形屬性信息庫中刪除，并將所有相鄰三角形中除未連接邊之外的各直邊 的屬性信息從所述直邊屬性信息庫中刪除。
[0068] 對所構建三維地質模型進行斷層加入更新時，調用斷層加入更新模塊進行更新， 過程如下：先調用所述脊線加入更新模塊，對所加斷層的斷層線進行加入更新；之后，對所 加斷層和所加斷層的斷層線分別進行編號，并結合待分析礦床的地質勘測結果，將所加斷 層的屬性信息添加至所述斷層屬性數據庫中。
[0069] 對所構建三維地質模型進行斷層刪除更新時，調用斷層刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先在所構建三維地質模型中找出所刪斷層和所刪斷層的斷層線，并對所刪斷層 的編號和所刪斷層的斷層線編號分別進行確定；之后，調用所述脊線刪除更新模塊，對所刪 斷層的斷層線進行刪除更新；然后，將所述斷層屬性數據庫中存儲的所刪斷層的屬性信息 刪除。
[0070] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包括基于交、并運算的模 型動態(tài)更新；對所構建三維地質模型進行基于交、并運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：先 調用集合交、并運算處理模塊，對所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫分別 進行交、并運算；之后，根據交、并運算后獲得的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬 性數據庫，采用所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新。
[0071] 本實施例中，采用逐點插入法構建待分析礦床的三維地質模型時，逐點插入法是 一個動態(tài)剖分過程，在三維模型的維護和更新時相當方便，其三維模型的構建過程包括以 下步驟：第一、建立初始三角網；第二、在三角網中插入點；第三、優(yōu)化附近的三角網。
[0072] 所構建的三維地質模型由一組如下數據結構的三角形數組構成，三角形是模型構 成的基本單位。
[0073] 三角形數據結構為：
[0074] class clsTRI { DWORD id; clsTRT *paO, *pal, *pa2, clsPNT3D *ppO, *ppl, =^口2, }
[0075] 三維模型是三維實體⑶rawObj的繼承，其數據結構為
[0076] class IyrModel : public CDrawObj { DWORD id; PArrayCTri raATri; //生成的三角網（即初始三角網） }
[0077] 并且，構建待分析礦床的三維地質模型時，模型的基礎數據有：三維點、脊線和斷 層。其中，三維點為鉆孔點、巷道點、平剖對應點等三維點對象，每個三維點都有三維坐標 值；三維點是三維實體CDrawObj的繼承，class CDrawPnt3D:public CDrawObj0
[0078] 脊線為等值線（包括等高線、等厚線等）、背斜軸、向斜軸、斷層的斷層線等。三角 網的三角形與脊線不相交，三角形的一邊同脊線重合。脊線對象包含一組三維點數據，它是 三維實體CDrawObj的繼承，其點數據的數據結構為：
[0079] class CDrawPline3D : public CDrawObj { DWORD id; UP3dARRAY m.APnt; }
[0080] 三維斷層數據，有正斷層和逆斷層數據，斷層數據由一條或兩條斷層線數據組成， 它是三維實體CDrawObj的繼承，其點數據的數據結構為：
[0081] class AFX-EXT-CLASS CFaultObj : public CDrawObj { DWORD id; Flag ;//斷層性質CDrawPlineSD *pUp, *pDn, }
[0082] 本實施例中，步驟一中待分析礦床的三維地質模型的構建方法，為常規(guī)的三維模 型建模方法。
[0083] 本實施例中，步驟二中所述斷層的斷層線的數量為一條或兩條；對所述斷層的斷 層線數量進行確定時，先判斷所述斷層的斷層面是否傾斜：當所述斷層的斷層面為傾斜面 時，該斷層的斷層線數量為兩條，兩條所述斷層線分別為斷層上盤線和斷層下盤線；否則， 該斷層的斷層線數量為一條。
[0084] 其中，斷層是指地殼巖層因受力達到一定強度而發(fā)生破裂，并沿破裂面有明顯相 對移動的構造。斷層面與地面的交線稱斷層線。只有在傾斜斷層中才有上下盤之分，斷層 層面傾斜時，位于斷層面上部的稱為上盤；位于斷層面下部的稱為下盤。斷層又分為正斷 層和逆斷層，其中正斷層（normalfault)是指上盤下降、下盤相對上升的斷層；而逆斷層 (reversfault)指上盤上升、下盤相對下降的斷層。判斷所述斷層的斷層面是否為傾斜面 時，具體是判斷所述斷層的斷層面是否與所述三維激光掃描設備的掃描面垂直。
[0085] 當所述斷層的斷層面為傾斜面時，所述斷層上盤線為所述斷層的上盤的邊緣線， 具體是所述斷層的斷層面上部所在的曲線；所述斷層下盤線為所述斷層的下盤的邊緣線， 具體是所述斷層的斷層面下部所在的曲線。當所述斷層的斷層面為非傾斜面時，該斷層的 斷層上盤線和斷層下盤線重合；并且，該斷層的斷層線數量為一條時，斷層線為該斷層的斷 層面與地面的交線。
[0086]向斜屬于褶曲的基本形態(tài)之一，與背斜相對。從形態(tài)上看，向斜一般是巖層向下彎 曲。背斜外形上一般是向上突出的彎曲。
[0087] 本實施例中，步驟三中將所找出的三個頂點連接形成一個三角形時，沿逆時針方 向對所找出的三個頂點進行連接。
[0088] 本實施例中，步驟三中對所構建三維地質模型進行斷層加入更新時，調用所述脊 線加入更新模塊對所加斷層的斷層線進行加入更新后，還需將頂點在所加斷層的斷層線上 的所有三角形刪除，并將所加斷層的斷層線上的直邊刪除。
[0089] 綜上，對所構建三維地質模型進行模型要素動態(tài)更新時，包括三維點加入與刪除 更新、三角形加入與刪除更新、脊線加入與刪除更新和斷層加入與刪除更新。其中，向所構 建三維地質模型中加入一個三維點時，先查找該三維點所在的三角形，連接此三維點和所 在三角形的三個頂點并分裂成三個三角形，如果點邊重合就分裂成兩個三角形，刪除原三 角形，如果點與三角形頂點重合就不改變，并進行三角網優(yōu)化；刪除一個三維點時，刪除與 此三維點有關系的所有三角形，并將所形成的多邊形進行聯網，同附近的三角形重新鄰接 關系，并進行三角網優(yōu)化。加入三角形和刪除三角形時，按逆時針方向點擊三角網上所刪三 角形的三個頂點，就可建立三角形，同時建立此三角形鄰接關系；刪除三角形時，先將刪除 被點擊的三角形，并將與此三角形相連接的三角形邊（即直邊）設為空。加入脊線時，先將 三角網同脊線相交的所有三角形刪除，四周的三維點同脊線上的三維點重新聯網，所有的 三角形不超越脊線；刪除脊線時，將同所刪脊線相連的所有三角形的其余邊形成多邊形進 行聯網，同附近的三角形重新聯網，并進行三角網優(yōu)化。加入正斷層時，將正斷層的斷層上 盤線和斷層下盤線均作為脊線加入三角網，將頂點在所加斷層的上下盤的三角形刪除，將 以所加正斷層為邊的三角形邊設為空；加入逆斷層時，將逆斷層先當作正斷層添加到三角 網中，并將斷層上盤線和斷層下盤線的各三維點進行交換，以所加逆斷層為邊的三角形邊 設為空；刪除斷層時，將同所刪斷層相連的所有三角形的其余邊形成多邊形進行聯網，同附 近的三角形重新聯網，并進行三角網優(yōu)化。
[0090] 本實施例中，步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包 括模型合并和模型切割。所述集合交、并運算處理模塊包括集合交運算處理模塊和集合并 運算處理模塊。
[0091] 其中，對步驟一中所構建三維地質模型進行模型合并時，步驟一中所構建三維地 質模型的數量為多個，多個所述三維地質模型均為待合并模型，且多個所述三維地質模型 分別為待分析礦床上多個區(qū)域的三維地質模型；步驟二中進行模型要素屬性數據庫建立 時，分別對多個所述待合并模型的模型要素屬性數據庫進行建立，同時獲得多個所述待合 并模型的三角形屬性信息庫。
[0092] 步驟三中進行模型合并時，調用模型合并處理模塊，對多個所述待合并模型進行 合并，過程如下：先調用所述集合并運算處理模塊，對多個所述待合并模型的模型要素屬性 數據庫和三角形屬性信息庫分別進行并運算；之后，根據并運算后獲得的模型要素屬性數 據庫和三角形屬性信息庫，獲得合并后的三維地質模型。
[0093] 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型切割時，步驟一中所構建的三維地質模 型中包含待分析礦床上M個待分割區(qū)域的三維地質模型，且所構建的三維地質模型為待切 割模型；其中，M為正整數且M彡2。
[0094] 步驟三中進行模型切割時，調用模型切割處理模塊，對所述待切割模型進行切割， 過程如下：先獲取待分析礦床的M個切割用模型，M個所述切割用模型均為三維地質模型， M個所述切割用模型中分別包含M個所述待分割區(qū)域的三維地質模型，且每個所述切割用 模型中均僅包含一個待分割區(qū)域的三維地質模型；隨后，按照步驟二中所述的方法，建立M 個所述切割用模型的模型要素屬性數據庫，并獲得M個所述切割用模型的三角形屬性信息 庫；之后，調用所述集合交運算處理模塊，將所述待切割模型的模型要素屬性數據庫和三角 形屬性信息庫，分別與M個所述切割用模型的模型要素屬性數據庫和三角形屬性信息庫進 行交運算，交運算后獲得M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫；然 后，根據交運算后獲得的M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫，獲得 M個三維地質模型；M個所述三維地質模型為對所述待切割模型進行切割后獲得的M個所述 待分割區(qū)域的三維地質模型。
[0095] 本實施例中，步驟三中對所構建三維地質模型進行模型合并時，多個所述待合并 模型分別為同一時期待分析礦床上多個區(qū)域的三維地質模型；對所構建三維地質模型進行 模型切割時，M個所述切割用模型分別為同一時期待分析礦床上M個區(qū)域的三維地質模型。
[0096] 本實施例中，步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還 包括基于z值運算的模型動態(tài)更新。
[0097] 對所構建三維地質模型進行基于z值運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：調用z值 運算模塊，對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行加、減、乘或除運算，并獲得動態(tài) 更新后的三維地質模型；其中，各三維點的z值為其高程值。
[0098] 本實施例中，所述z值運算模塊為基于z值調整值的運算模塊或基于z值調整公 式的運算模塊。
[0099] 調用基于z值調整值的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行 加、減、乘或除運算時，將所構建三維地質模型中各三維點的Z值分別與Z值調整值進行加、 減、乘或除運算；其中，所述Z值調整值為預先設定的高程調整值且其為常數。
[0100] 調用基于Z值調整公式的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行 加、減、乘或除運算時，根據Z值調整公式對所構建三維地質模型中各三維點的Z值進行運 算；其中，所述Z值調整公式為預先設定的函數關系式。
[0101] 并且，步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還包括基 于高程調整模型的模型動態(tài)更新；
[0102] 對所構建三維地質模型進行基于高程調整模型的模型動態(tài)更新時，先采用所述數 據處理設備構建一個高程調整模型，所述高程調整模型為所構建三維地質模型中高程調整 面的z值調整模型，所述z值調整模型的頂面和底面的結構和尺寸均與所述高程調整面的 結構和尺寸相同，且所述z值調整模型中各位置處的厚度為所述高程調整面上各三維點的 z值調整量，其中z值調整量為高程值調整量；之后，將所構建三維地質模型的所述高程調 整面與所述高程調整模型進行加運算或減運算，獲得更新后的三維地質模型。
[0103] 本實施例中，進行基于交、并運算的模型動態(tài)更新時，包括模型要素屬性數據庫和 三角形屬性信息庫的交、并運算，主要是對三維點屬性數據庫和三角形屬性信息庫進行交 并運算，必須保留原三維點屬性數據庫中所有三維點的高程、三角網拓撲關系等信息；然 后，將需要刪除的三維點和三角形標注刪除標志，在數據保存的時候刪除有刪除標志的三 維點和三角形，其交、并算法如下：
[0104]

【權利要求】
1. 一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于該方法包括以下步驟： 步驟一、模型構建：采用三維激光掃描設備獲取待分析礦床的點云數據，并將所獲取點 云數據傳送至數據處理設備，再通過所述數據處理設備構建待分析礦床的三維地質模型； 所述待分析礦床的點云數據中包含所述待分析礦床上多個測點的三維坐標數據，所述 待分析礦床上的多個測點分別與所構建三維地質模型中的多個三維點一一對應；所構建三 維地質模型為三角網格模型且其由多個三角形網格組成，每個所述三角形網格均為一個三 角形，每個三角形的三個頂點均為三維點，且每個三角形的三條邊均為直邊； 步驟二、模型要素屬性數據庫建立：結合待分析礦床的地質勘測結果，采用所述數據處 理設備建立步驟一中所構建三維地質模型的模型要素屬性數據庫；所述模型要素屬性數據 庫包括三維點屬性數據庫、脊線屬性數據庫和斷層屬性數據庫； 對所述模型要素屬性數據庫進行建立之前，先對所構建三維地質模型中所包含三維 點、直邊和三角形的數量進行確定，再對所構建三維地質模型中的所有三維點、所有直邊和 所有三角形分別進行連續(xù)編號，并建立三角形屬性信息庫；所述三角形屬性信息庫中存儲 有所述三維地質模型中所有三角形的屬性信息，每個三角形的屬性信息均包括該三角形的 編號、三個頂點的編號和三個直邊的編號；所構建三維地質模型中所包含的所有直邊的屬 性信息均存儲在直邊屬性信息庫中，每個所述直邊的屬性信息均包括該直邊的兩個頂點的 編號以及該直邊所處三角形的數量與所處三角形的編號； 所述三維點數據庫內存儲有所構建三維地質模型中所有三維點的屬性數據，每個三維 點的屬性數據均包括該三維點的編號、三維坐標數據以及該三維點所處三角形的數量與所 處三角形的編號； 對所述脊線數據庫進行建立之前，先對待分析礦床上所包含脊線的數量進行確定，并 對待分析礦床上的所有脊線進行連續(xù)編號；所述脊線為等值線、背斜軸、向斜軸或斷層的斷 層線；所述等值線為等高線或等厚線，所述背斜軸為背斜軸部所處的曲線，所述向斜軸為向 斜軸部所處的曲線；所述脊線數據庫中包括待分析礦床上所有脊線的屬性信息，每條脊線 的屬性信息均包括該脊線的編號以及位于該條脊線上的三維點數量和各三維點的編號； 對所述斷層數據庫進行建立之前，先對所述待分析礦床上所包含斷層的數量進行確 定，并對所述待分析礦床上的所有斷層進行連續(xù)編號；所述斷層數據庫中包括待分析礦床 上所有斷層的屬性信息，所述斷層為正斷層或逆斷層；每個斷層的屬性信息中均包括該斷 層的編號和地質類型； 步驟三、模型更新：采用所述數據處理設備，對步驟一中所構建三維地質模型進行動態(tài) 更新；其中，動態(tài)更新包括模型要素動態(tài)更新和模型動態(tài)更新； 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型要素動態(tài)更新時，包括三維點加入與刪除更 新、三角形加入與刪除更新、脊線加入與刪除更新和斷層加入與刪除更新；待模型要素動態(tài) 更新完成后，根據更新完成后的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫，采用 所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新； 其中，對所構建三維地質模型進行三維點加入更新時，調用三維點加入更新模塊進行 更新，過程如下：先在所構建三維地質模型中查找所加三維點所處的三角形，并對查找出的 三角形的編號進行確定，且查找出的三角形為待處理三角形；之后，連接所加三維點與待處 理三角形的三個頂點，將待處理三角形劃分為n個三角形；然后，對所加三維點和劃分后新 增的n個三角形分別進行編號，并將所加三維點的屬性數據、n個三角形的屬性信息和劃分 后新增的三條直邊的屬性信息分別添加至所述三維點數據庫、所述三角形屬性信息庫和所 述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的待處理三角形的屬性信息刪 除；其中，n為正整數且n = 2或3 ;當所加三維點位于所查找三角形的一個直邊上時，n = 2 ;當所加三維點位于所查找三角形內時，n = 3 ; 對所構建三維地質模型進行三維點刪除更新時，調用三維點刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先根據所述三維點數據庫內存儲的所刪三維點的屬性數據，對所刪三維點所處 三角形的數量ml與所處三角形的編號進行確定；隨后，將所刪三維點所處的ml個三角形刪 除，并獲得一個多邊形；之后，對所獲得多邊形進行三角形網格劃分，劃分后獲得m2個三角 形，其中ml和m2均為正整數且ml多1，m2多1 ;然后，對m2個三角形分別進行編號，將m2 個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的（m2-l)條直 邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述三角形屬性信息庫中存儲的所 刪三維點所處的ml個三角形的屬性信息均刪除，將所述三維點數據庫中存儲的所刪三維 點的屬性數據刪除，且將所述直邊屬性信息庫中一個頂點為所刪三維點的所有直邊的屬性 信息均刪除； 對所構建三維地質模型進行三角形加入更新時，調用三角形加入更新模塊進行更新， 過程如下：先在所構建三維地質模型中找出所加三角形的三個頂點，并將所找出的三個頂 點連接形成一個三角形；之后，對所加三角形進行編號，將所加三角形的屬性信息添加至所 述三角形屬性信息庫中，并將所加三角形的三個直邊的屬性信息均存儲至所述直邊屬性信 息庫中； 對所構建三維地質模型進行三角形刪除更新時，調用三角形刪除更新模塊進行更新， 過程如下：先根據所述三角形屬性信息庫中存儲的所刪三角形的屬性信息，對所刪三角形 的三個直邊的編號進行確定，所刪三角形的三個直邊均為待處理直邊；之后，結合所述直 邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的三個直邊的屬性信息，對所述待處理直邊進行刪除判 斷：當待處理直邊所處三角形的數量為一個時，待處理直邊為需刪除直邊；當待處理直邊 所處三角形的數量為兩個以上時，待處理直邊為共用直邊；然后，根據所刪三角形的三個直 邊的刪除判斷結果，將所述直邊屬性信息庫中存儲的所刪三角形的需刪除直邊的屬性信息 均刪除； 對所構建三維地質模型進行脊線加入更新時，調用脊線加入更新模塊進行更新，過程 如下：先在所構建三維地質模型中找出位于所加脊線上的所有三維點，并對所找出三維點 的編號進行確定，所找出的三維點為脊線點且其數量為m3個；隨后，在所構建三維地質模 型中找出與所加脊線相交的所有三角形，并對所找出的所有三角形的編號進行確定，所找 出的三角形為相交三角形；之后，調用所述三角形刪除更新模塊，對所找出的所有相交三角 形進行三角形刪除更新，并獲得兩組分別位于所加脊線兩側的三維點；然后，利用m3個所 述脊線點和兩組分別位于所加脊線兩側的三維點進行三角形網格劃分，劃分后獲得m4個 三角形，其中m3和m4均為正整數且m3彡2，m4彡2 ;最后，對m4個三角形和所加脊線分別 進行編號，將m4個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增 的所有直邊的屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所加脊線的屬性信息添加 至所述脊線數據庫中； 對所構建三維地質模型進行脊線刪除更新時，調用脊線刪除更新模塊進行更新，過程 如下：先根據所述脊線數據庫存儲的所刪脊線的屬性信息，在所構建三維地質模型中找出 與所刪脊線相連的所有三角形，并對所找出三角形的編號進行確定，所找出的三角形為相 鄰三角形；之后，結合所述三角形屬性信息庫中所存儲的所述相鄰三角形的屬性信息，找出 所述相鄰三角形中不與所刪脊線連接的直邊，所找出的直邊為未連接邊；然后，將所有相鄰 三角形的未連接邊連接形成一個多邊形，再對連接形成的多邊形進行三角形網格劃分，劃 分后獲得m5個三角形，其中m5為正整數且m5多2 ;最后，對m5個三角形分別進行編號，將 m5個三角形的屬性信息均添加至所述三角形屬性信息庫中，并將劃分后新增的所有直邊的 屬性信息均添加至所述直邊屬性信息庫中，同時將所述脊線數據庫存儲的所刪脊線的屬性 信息刪除； 對所構建三維地質模型進行斷層加入更新時，調用斷層加入更新模塊進行更新，過程 如下：先調用所述脊線加入更新模塊，對所加斷層的斷層線進行加入更新；之后，對所加斷 層和所加斷層的斷層線分別進行編號，并結合待分析礦床的地質勘測結果，將所加斷層的 屬性信息添加至所述斷層屬性數據庫中； 對所構建三維地質模型進行斷層刪除更新時，調用斷層刪除更新模塊進行更新，過程 如下：先在所構建三維地質模型中找出所刪斷層和所刪斷層的斷層線，并對所刪斷層的編 號和所刪斷層的斷層線編號分別進行確定；之后，調用所述脊線刪除更新模塊，對所刪斷 層的斷層線進行刪除更新；然后，將所述斷層屬性數據庫中存儲的所刪斷層的屬性信息刪 除； 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包括基于交、并運算的模型動 態(tài)更新；對所構建三維地質模型進行基于交、并運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：先調用 集合交、并運算處理模塊，對所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數據庫分別進行 交、并運算；之后，根據交、并運算后獲得的所述三角形屬性信息庫和所述模型要素屬性數 據庫，采用所述數據處理設備對所構建三維地質模型進行更新。
2. 按照權利要求1所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于：步驟 二中所述斷層的斷層線的數量為一條或兩條；對所述斷層的斷層線數量進行確定時，先判 斷所述斷層的斷層面是否傾斜：當所述斷層的斷層面為傾斜面時，該斷層的斷層線數量為 兩條，兩條所述斷層線分別為斷層上盤線和斷層下盤線；否則，該斷層的斷層線數量為一 條。
3. 按照權利要求1或2所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于： 步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，包括模型合并和模型切 害所述集合交、并運算處理模塊包括集合交運算處理模塊和集合并運算處理模塊； 其中，對步驟一中所構建三維地質模型進行模型合并時，步驟一中所構建三維地質模 型的數量為多個，多個所述三維地質模型均為待合并模型，且多個所述三維地質模型分別 為待分析礦床上多個區(qū)域的三維地質模型；步驟二中進行模型要素屬性數據庫建立時，分 別對多個所述待合并模型的模型要素屬性數據庫進行建立，同時獲得多個所述待合并模型 的三角形屬性信息庫； 步驟三中進行模型合并時，調用模型合并處理模塊，對多個所述待合并模型進行合并， 過程如下：先調用所述集合并運算處理模塊，對多個所述待合并模型的模型要素屬性數據 庫和三角形屬性信息庫分別進行并運算；之后，根據并運算后獲得的模型要素屬性數據庫 和三角形屬性信息庫，獲得合并后的三維地質模型； 對步驟一中所構建三維地質模型進行模型切割時，步驟一中所構建的三維地質模型中 包含待分析礦床上M個待分割區(qū)域的三維地質模型，且所構建的三維地質模型為待切割模 型；其中，M為正整數且M彡2 ; 步驟三中進行模型切割時，調用模型切割處理模塊，對所述待切割模型進行切割，過程 如下：先獲取待分析礦床的M個切割用模型，M個所述切割用模型均為三維地質模型，M個所 述切割用模型中分別包含M個所述待分割區(qū)域的三維地質模型，且每個所述切割用模型中 均僅包含一個待分割區(qū)域的三維地質模型；隨后，按照步驟二中所述的方法，建立M個所述 切割用模型的模型要素屬性數據庫，并獲得M個所述切割用模型的三角形屬性信息庫；之 后，調用所述集合交運算處理模塊，將所述待切割模型的模型要素屬性數據庫和三角形屬 性信息庫，分別與M個所述切割用模型的模型要素屬性數據庫和三角形屬性信息庫進行交 運算，交運算后獲得M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫；然后，根 據交運算后獲得的M個所述模型要素屬性數據庫和M個所述三角形屬性信息庫，獲得M個 三維地質模型；M個所述三維地質模型為對所述待切割模型進行切割后獲得的M個所述待 分割區(qū)域的三維地質模型。
4. 按照權利要求3所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于：步驟 三中對所構建三維地質模型進行模型合并時，多個所述待合并模型分別為同一時期待分析 礦床上多個區(qū)域的三維地質模型；對所構建三維地質模型進行模型切割時，M個所述切割 用模型分別為同一時期待分析礦床上M個區(qū)域的三維地質模型。
5. 按照權利要求1或2所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于： 步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還包括基于z值運算的模 型動態(tài)更新； 對所構建三維地質模型進行基于z值運算的模型動態(tài)更新時，過程如下：調用z值運算 模塊，對所構建三維地質模型中各三維點的Z值進行加、減、乘或除運算，并獲得動態(tài)更新 后的三維地質模型；其中，各三維點的Z值為其高程值。
6. 按照權利要求5所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于：所述z 值運算模塊為基于z值調整值的運算模塊或基于z值調整公式的運算模塊； 調用基于z值調整值的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的z值進行加、減、 乘或除運算時，將所構建三維地質模型中各三維點的Z值分別與Z值調整值進行加、減、乘 或除運算；其中，所述Z值調整值為預先設定的高程調整值且其為常數； 調用基于Z值調整公式的運算模塊對所構建三維地質模型中各三維點的Z值進行加、 減、乘或除運算時，根據Z值調整公式對所構建三維地質模型中各三維點的Z值進行運算； 其中，所述Z值調整公式為預先設定的函數關系式。
7. 按照權利要求1或2所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于： 步驟三中對步驟一中所構建三維地質模型進行模型動態(tài)更新時，還包括基于高程調整模型 的模型動態(tài)更新； 對所構建三維地質模型進行基于高程調整模型的模型動態(tài)更新時，先采用所述數據處 理設備構建一個高程調整模型，所述高程調整模型為所構建三維地質模型中高程調整面的 Z值調整模型，所述Z值調整模型的頂面和底面的結構和尺寸均與所述高程調整面的結構 和尺寸相同，且所述Z值調整模型中各位置處的厚度為所述高程調整面上各三維點的Z值 調整量，其中Z值調整量為高程值調整量；之后，將所構建三維地質模型的所述高程調整面 與所述高程調整模型進行加運算或減運算，獲得更新后的三維地質模型。
8.按照權利要求1或2所述的一種礦床三維地質模型的動態(tài)更新方法，其特征在于： 步驟三中調用三角形加入更新模塊進行更新時，先在所構建三維地質模型中找出所加三角 形的三個頂點，再沿逆時針方向將所找出的三個頂點連接形成一個三角形。
【文檔編號】G06T17/05GK104504756SQ201510026466
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月20日 優(yōu)先權日:2015年1月20日
【發(fā)明者】俞小林, 解冬, 呂軍 申請人:西安煤航衛(wèi)星數據應用有限公司