鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域，具體是一種鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆孔柱狀圖是工程地質(zhì)勘察、金屬礦產(chǎn)勘探、煤炭和石油勘探等行業(yè)的重要圖件， 以圖形化的形式反映鉆孔地層、巖性等信息，是野外鉆探的第一手資料。在實(shí)際地質(zhì)工作 中，經(jīng)常要繪制大量的鉆孔柱狀圖，地質(zhì)工作者一般用CAD或GIS軟件人工繪制鉆孔柱狀 圖，或開發(fā)針對(duì)本行業(yè)的自動(dòng)繪制鉆孔柱狀圖軟件或程序包進(jìn)行繪制。
[0003] 在進(jìn)行鉆孔柱狀圖繪制時(shí)，一個(gè)難點(diǎn)就是地層巖性花紋對(duì)應(yīng)的巖性描述的布局問 題。各種鉆孔柱狀圖一般都包含有表示地層巖性的花紋柱和文字描述（如圖1所示），由 于鉆孔柱狀圖都是按一定的比例尺繪制的，各個(gè)地層厚度大小不一，薄地層由于厚度小，所 以成圖后在圖中豎方向上所占的長(zhǎng)度（即高度）就很小，其對(duì)應(yīng)的巖性文字描述將難以與 巖性花紋匹配；即地層巖性花紋高度較小，巖性文字描述高度較大，巖性文字描述不夠地 方寫，需要對(duì)巖性文字描述的位置進(jìn)行上下調(diào)整（調(diào)整到其它有富余高度的地層對(duì)應(yīng)位置 上），然后在各個(gè)地層巖性描述的分界處畫出折線（本文將其稱為"對(duì)應(yīng)線"），使巖性描述 與相應(yīng)的地層花紋圖案相對(duì)應(yīng)（如圖2中b、c、d、e、f所示）。
[0004] 因此繪制復(fù)雜地層的鉆孔柱狀圖時(shí)，需要統(tǒng)籌安排巖性文字描述的書寫位置，否 則會(huì)造成部分地層巖性文字描述位置重疊、圖件布局不合理，不清晰等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算法，以解決鉆孔柱 狀圖繪制中巖性文字描述與對(duì)應(yīng)的地層巖性花紋圖案自動(dòng)匹配布局的問題。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0007] 鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算法，其特征在于：首先獲得相關(guān)鉆孔柱狀圖 地層數(shù)n，計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋在圖中的高度為L(zhǎng) i和第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述 的高度為Hi;然后求解巖性文字描述縱向中心線縱坐標(biāo)P i的合理位置；最后根據(jù)P i繪制對(duì) 應(yīng)線，包括以下三個(gè)部分：
[0008] 第一部分，獲得地層數(shù)并計(jì)算各層L和H :
[0009] (1)、根據(jù)鉆孔資料和繪制要求，得到：鉆孔柱狀圖比例尺，柱狀圖地層數(shù)n，柱狀 圖中要繪制的各個(gè)地層視厚度、巖性描述總字?jǐn)?shù)，以及巖性描述文字的字寬、字高、字間距、 行間距；
[0010] (2)、計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋在圖中的高度為L(zhǎng)i,Li =鉆孔柱狀圖比例尺X第i 個(gè)地層的視厚度
[0011] (3)、計(jì)算第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述的高度為Hi,可以用下式進(jìn)行高度H的 簡(jiǎn)單計(jì)算：
[0012] 每行字?jǐn)?shù)=向下取整（（欄寬+字間距）八字寬+字間距）），
[0013] 第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述行數(shù)=向上取整（總字?jǐn)?shù)/每行字?jǐn)?shù)），
[0014] Hi =行數(shù)X字高+(行數(shù)-I) X行間距；
[0015] 第二部分，求解巖性文字描述縱向中心線縱坐標(biāo)Pi的合理位置：
[0016] ⑷、判斷α，如否執(zhí)行步驟⑶，如是執(zhí)行步驟（6); /=1 ?=1
[0017] (5)、判斷繪制參數(shù)是否可調(diào)，如是讓用戶重新設(shè)置這些參數(shù)，直到步驟（4)的條 // ^ Il- II-,, 件滿足，如否則乃+ + f) α = 1，2···η)，計(jì)算完成后，進(jìn)行第三部分；
[0018] (6)、計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋縱向中心線縱坐標(biāo)， ?-ι L
[0019] Mi = ^Lj +^-； i=i 2
[0020] (7)、判斷對(duì)于任一地層i，是否LiS HiQ = 1，2…η)都成立，如是則直接令Pi = Mi,進(jìn)行第三部分；如否則執(zhí)行后續(xù)步驟；
[0021] (8)、利用單純形法，求解數(shù)學(xué)規(guī)劃模型中的Xi+、xr(i = 1，2, ···，!〇 : η
[0022] min XtY,.1 + O， /:1
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算法，其特征在于：首先獲得相關(guān)鉆孔柱狀圖地 層數(shù)n，計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋在圖中的高度為L(zhǎng)i和第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述的 高度為Hi;然后求解巖性文字描述縱向中心線縱坐標(biāo)Pi的合理位置；最后根據(jù)P#會(huì)制對(duì)應(yīng) 線，包括以下三個(gè)部分： 第一部分，獲得地層數(shù)并計(jì)算各層L和H: (1) 、根據(jù)鉆孔資料和繪制要求，得到：鉆孔柱狀圖比例尺，柱狀圖地層數(shù)n，柱狀圖中 要繪制的各個(gè)地層視厚度、巖性描述總字?jǐn)?shù)，以及巖性描述文字的字寬、字高、字間距、行間 距； (2) 、計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋在圖中的高度為1^山=鉆孔柱狀圖比例尺X第i個(gè)地 層的視厚度 (3) 、計(jì)算第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述的高度為Hi，可以用下式進(jìn)行高度H的簡(jiǎn)單 計(jì)算： 每行字?jǐn)?shù)=向下取整（（欄寬+字間距）八字寬+字間距））， 第i個(gè)地層對(duì)應(yīng)的巖性文字描述行數(shù)=向上取整（總字?jǐn)?shù)/每行字?jǐn)?shù)）， 氏=行數(shù)X字高+(行數(shù)-1)X行間距； 第二部分，求解巖性文字描述縱向中心線縱坐標(biāo)Pi的合理位置： (4) 、判斷
，如否執(zhí)行步驟（5)，如是執(zhí)行步驟（6); (5) 、判斷繪制參數(shù)是否可調(diào)，如是讓用戶重新設(shè)置這些參數(shù)，直到步驟（4)的條件滿 足，如否則
計(jì)算完成后，進(jìn)行第三部分； (6) 、計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋縱向中心線縱坐標(biāo)，
⑵、判斷對(duì)于任一地層i，是否HJi= 1，2…n)都成立，如是則直接令Pi=Mi， 進(jìn)行第三部分；如否則執(zhí)行后續(xù)步驟； (8) 、利用單純形法，求解數(shù)學(xué)規(guī)劃模型中的Xi+、xr(i= 1，2,…，n):
(9) 、求解PpPi=x^-x^+MiQ= 1，2，…，n)，然后進(jìn)行第三部分； 第三部分，根據(jù)Pi繪制對(duì)應(yīng)線： (10) 、第i個(gè)地層（i= 1，…，n-1)的下邊界對(duì)應(yīng)線由三個(gè)點(diǎn) P3i(x3,y3i)連線確定，根據(jù)版面布局直接確定xl,x2,x3 ; (11) 、計(jì)算第i個(gè)地層巖性花紋柱上邊界縱坐標(biāo)Ttp下邊界縱坐標(biāo)Tbp以 及第i個(gè)地層巖性文字描述的上邊界縱坐標(biāo)為Wtp下邊界縱坐標(biāo)為Wbi;其中，
(12) 、計(jì)算y]^、y2py3i(i= 1，2…n)，
當(dāng)i=n時(shí)，即為最后一個(gè)地層時(shí)，yln=Tbn，
(13) 、根據(jù)PlpPZpPSia=l，2-n)三點(diǎn)坐標(biāo)繪折線，當(dāng)i= 1時(shí)，對(duì)應(yīng)線是柱狀圖邊 框，不用繪制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆孔柱狀圖巖性描述布局?jǐn)?shù)學(xué)規(guī)劃算法，通過對(duì)鉆孔成圖過程的分析，將巖性文字描述布局問題進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，對(duì)柱狀圖中巖性花紋柱總高度大于或等于巖性文字描述總高度的一類問題，建立了非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，并將其轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問題求解。通過該算法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行地層巖性花紋對(duì)應(yīng)的巖性文字描述的合理布局，對(duì)于繪制鉆孔柱狀圖或開發(fā)鉆孔柱狀圖自動(dòng)成圖軟件具有重要的指導(dǎo)意義。
【IPC分類】G06F17-50, G06T11-60
【公開號(hào)】CN104778296
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410767275
【發(fā)明人】解華明, 黃明, 朱傳華, 舒瑩, 馮少茹, 李雪飛, 潘法康
【申請(qǐng)人】安徽建筑大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年12月11日