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一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法

阅读：4发布：2023-01-24

专利汇可以提供一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于固体矿产勘查与三维地质建模技术领域，具体涉及一种通过三维空间坐标变换实现地质剖面在三维空间竖立的方法；本发明的方法包括以下步骤：基础数据准备，收集勘探剖面起始点和终点的X、Y坐标值(通常在布置地质勘探工程时已经确定)，如果剖面图为图片形式需要矢量化；剖面要素提取及数据格式转换，提取剖面图图面的地质要素，并对数据进行格式转换，通常我们把数据转化为兼容性较好的CAD.dxf格式；通过三维空间坐标的变换，竖立勘探线剖面。本发明免除了数据处理过程中借助第三方软件竖立剖面的常规操作，减少了立剖面过程中造成的误差，使得结果更准确、更定量化，提高了工作效率。，下面是一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：基础数据准备；
需要收集勘探剖面起始点和终点的X、Y坐标值，所述剖面图是矢量图，若剖面图为图片形式需要对其进行矢量化；
步骤S2：剖面要素提取及数据格式转换；
提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件，此外要对剖面文件进行格式转换，一般要求转换成兼容性较好的.dxf格式文件；
步骤S3：三维空间坐标变换，竖立剖面；
通过三维坐标变化将x-y平面的图转换为x-z平面的图，定义z＝y，y＝0；旋转剖面使剖面走向与勘探线走向一直；平移剖面，使剖面X、Y坐标处于其实际位置；调整剖面的标高，使其Z坐标处于实际标高。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下步骤：
步骤S21、提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件；以三维地质建模为例，需要提取的要素有：地质界线、矿体轮廓线、地表线、钻孔轨迹线、点注释；
步骤S22、数据格式转换的目的是为了更好的兼容三维建模软件，通常地质制图中使用的图件格式不能直接被多数的三维建模软件所使用，因此在这里需要进行文件格式的转换，通常转换为多数软件都能兼容的.dxf格式文件。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，其特征在于：步骤S3包括以下操作：
步骤S31、在具有三维建模功能的软件Surpac为例中打开转换好的剖面图，二维的剖面打开之后是显示在x-y视图下，选择空间坐标运算的功能，定义z＝y，y＝0，其目的是将x-y平面的图转换为x-z平面的图；
步骤S32、旋转剖面，根据勘探线工程布置图中勘探线的走向度数，旋转已经处于x-z平面的剖面图；
步骤S33、平移剖面，选取剖面的起始点、终点或钻孔开孔点任意能确定坐标的点，查询其X、Y坐标值，计算其插值，进行空间平移；
步骤S34、调整剖面的标高，经过以上步骤二维剖面X、Y平面位置已经处于其实际位置，只需要查询剖面上某已知点标高与实际标高进行比较运算即可。

说明书全文

一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法

技术领域

[0001] 本发明属于固体矿产勘查与三维地质建模技术领域，具体涉及一种通过三维空间坐标变换实现地质剖面在三维空间竖立的方法。

背景技术

[0002] 近年来，计算机技术的快速发展为矿产资源预测与评价提供了新的方法，人们对矿床的研究已经可以由传统的二维平面转向三维空间。很多国家都制定了自己的三维地质研究计划，例如澳大利亚开展的“玻璃地球计划”，目的是研制三维可视化和地质模拟，使大陆表层一千米“像玻璃一样透明”；加拿大也提出过类似的项目，其目的是使加拿大地壳表层三千米范围内“透明”；英国、法国和美国等国家也都非常重视三维地质填图在地质工作中的地位，积极开展三维地质模型的开发和研究。我国的三维可视化研究起步较晚但发展迅速，相比传统的信息显示方式，三维可视化成果更加直观、灵活、接受性强，在一定程度上极大的促进了矿产勘查技术的发展。

[0003] 建立三维地质模型的方法很多，其中把传统的二维地质剖面竖立在三维空间对于研究区的三维地质建模是至关重要的，目前常用的方法过于依赖某些制图软件，而且操作流程复杂，不利于技术人员操作。

[0004] 因此亟需一种方便快捷、易于操作的竖立二维地质剖面的技术方法，为三维地质建模提供技术支持。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题为：提出一种方便快捷、易于操作的竖立二维地质剖面的技术方法，为三维地质建模提供技术支持。

[0006] 本发明的技术方案如下所述：

[0007] 一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，包括以下步骤：

[0008] 步骤S1：基础数据准备；

[0009] 需要收集勘探剖面起始点和终点的X、Y坐标值，所述剖面图是矢量图，若剖面图为图片形式需要对其进行矢量化；

[0010] 步骤S2：剖面要素提取及数据格式转换；

[0011] 提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件，此外要对剖面文件进行格式转换，一般要求转换成兼容性较好的.dxf格式文件；

[0012] 步骤S3：三维空间坐标变换，竖立剖面；

[0013] 通过三维坐标变化将x-y平面的图转换为x-z平面的图，定义z＝y，y＝0；旋转剖面使剖面走向与勘探线走向一直；平移剖面，使剖面X、Y坐标处于其实际位置；调整剖面的标高，使其Z坐标处于实际标高。

[0014] 所述步骤S2包括以下步骤：

[0015] 步骤S21、提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件；以三维地质建模为例，需要提取的要素有：地质界线、矿体轮廓线、地表线、钻孔轨迹线、点注释；

[0016] 步骤S22、数据格式转换的目的是为了更好的兼容三维建模软件，通常地质制图中使用的图件格式不能直接被多数的三维建模软件所使用，因此在这里需要进行文件格式的转换，通常转换为多数软件都能兼容的.dxf格式文件。

[0017] 步骤S3包括以下操作：

[0018] 步骤S31、在具有三维建模功能的软件Surpac为例中打开转换好的剖面图，二维的剖面打开之后是显示在x-y视图下，选择空间坐标运算的功能，定义z＝y，y＝0，其目的是将x-y平面的图转换为x-z平面的图；

[0019] 步骤S32、旋转剖面，根据勘探线工程布置图中勘探线的走向度数，旋转已经处于x-z平面的剖面图；

[0020] 步骤S33、平移剖面，选取剖面的起始点、终点或钻孔开孔点任意能确定坐标的点，查询其X、Y坐标值，计算其插值，进行空间平移；

[0021] 步骤S34、调整剖面的标高，经过以上步骤二维剖面X、Y平面位置已经处于其实际位置，只需要查询剖面上某已知点标高与实际标高进行比较运算即可。

[0022] 本发明的有益效果为：

[0023] (1)提出一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，减少数据处理过程中借助第三方软件竖立剖面，然后再开展三维建模的麻烦，提高了工作效率。

[0024] (2)突破以往依靠勘探线工程布置图竖立剖面的传统方法，直接使用坐标进行三维空间换算竖立剖面，减少了立剖面过程中造成的误差，使得结果更准确、更定量化，减少人为操作引起的误差。附图说明

[0025] 图1为一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法流程图；

[0026] 图2为采用本发明竖立的勘探线剖面图；

具体实施方式

[0027] 一种基于三维空间坐标变换的地质剖面竖立方法，包括以下步骤：

[0028] 步骤S1：基础数据准备；

[0029] 需要收集勘探剖面起始点和终点的X、Y坐标值，所述剖面图是矢量图，若剖面图为图片形式需要对其进行矢量化；

[0030] 步骤S2：剖面要素提取及数据格式转换；

[0031] 提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件，此外要对剖面文件进行格式转换，一般要求转换成兼容性较好的.dxf格式文件；

[0032] 步骤S3：三维空间坐标变换，竖立剖面；

[0033] 通过三维坐标变化将x-y平面的图转换为x-z平面的图，定义z＝y，y＝0；旋转剖面使剖面走向与勘探线走向一直；平移剖面，使剖面X、Y坐标处于其实际位置；调整剖面的标高，使其Z坐标处于实际标高。

[0034] 所述步骤S2包括以下步骤：

[0035] 步骤S21、提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件；以三维地质建模为例，需要提取的要素有：地质界线、矿体轮廓线、地表线、钻孔轨迹线、点注释；

[0036] 步骤S22、数据格式转换的目的是为了更好的兼容三维建模软件，通常地质制图中使用的图件格式不能直接被多数的三维建模软件所使用，因此在这里需要进行文件格式的转换，通常转换为多数软件都能兼容的.dxf格式文件。

[0037] 步骤S3包括以下操作：

[0038] 步骤S31、在具有三维建模功能的软件Surpac为例中打开转换好的剖面图，二维的剖面打开之后是显示在x-y视图下，选择空间坐标运算的功能，定义z＝y，y＝0，其目的是将x-y平面的图转换为x-z平面的图；

[0039] 步骤S32、旋转剖面，根据勘探线工程布置图中勘探线的走向度数，旋转已经处于x-z平面的剖面图；

[0040] 步骤S33、平移剖面，选取剖面的起始点、终点或钻孔开孔点任意能确定坐标的点，查询其X、Y坐标值，计算其插值，进行空间平移；

[0041] 步骤S34、调整剖面的标高，经过以上步骤二维剖面X、Y平面位置已经处于其实际位置，只需要查询剖面上某已知点标高与实际标高进行比较运算即可。

[0042] 提出一种竖立二维地质剖面的技术方法，包括以下步骤：步骤S1：基础数据准备；步骤S2：剖面要素提取及数据格式转换；步骤S3：三维空间坐标变换，竖立剖面。

[0043] 步骤1包括以下操作：

[0044] 基础数据应该包括：二维地质剖面图、勘探线工程布置图。此外，需要收集勘探剖面起始点和终点的X、Y坐标值(通常在布置地质勘探工程时已经确定)。需要注意的是，这里说的剖面图是矢量图，如果剖面图为图片形式需要矢量化之后再进行以下操作。

[0045] 步骤2包括以下操作：

[0046] 步骤S21：提取剖面上有用的地质要素，通常包括特定属性的线文件和点文件。以三维地质建模为例，需要提取的要素有：地质界线、矿体轮廓线、地表线、钻孔轨迹线、点注释等。其他不需要的文件可以删除，避免在三维视图模式下使得剖面过于凌乱。

[0047] 步骤S22：数据格式转换的目的是为了更好的兼容三维建模软件，通常地质制图中使用的图件格式不能直接被多数的三维建模软件所使用，因此在这里需要进行文件格式的转换，通常转换为多数软件都能兼容的.dxf格式文件。

[0048] 步骤3包括以下操作：

[0049] 步骤S31：在具有三维建模功能的软件(以Surpac为例)中打开转换好的剖面图，二维的剖面打开之后是显示在x-y视图下，选择空间坐标运算的功能，定义z＝y，y＝0(很关键，顺序不能变)，其目的是将x-y平面的图转换为x-z平面的图。

[0050] 步骤S32：旋转剖面，根据勘探线工程布置图中勘探线的走向度数，旋转已经处于x-z平面的剖面图。

[0051] 步骤S33：平移剖面，选取剖面的起始点、终点或钻孔开孔点任意能确定坐标的点，查询其X、Y坐标值，例如此时其起始点X、Y坐标值为(0,56)，而其对应点实际坐标为(3742827，743871)，计算其插值，进行空间平移：x＝x+3742827；y＝y+743815。

[0052] 步骤S34：调整剖面的标高，经过以上步骤二维剖面X、Y平面位置已经处于其实际位置，只需要查询剖面上某已知点标高与实际标高进行比较运算即可，例如经过查询剖面起始点标高Z为100，实际数据中其实点标高为5326，进行如下运算：z＝z+5226。

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