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申请/专利权人：四川省天晟源环保股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于ArcGIS的三维地层模型的构建及测算方法，利用ArcGIS软件将二维表格形式的钻孔资料转换为矢量点要素类，地层分层信息以属性字段形式记录其中，通过概化研究区地层的空间顺序，从地表高程开始，选取合适的插值算法，逐层计算得到每个地层底面高程栅格数据，然后从地表开始至上而下，逐层检查相邻地层的底面高程信息，处理异常值，并依次将修正后的地层高程栅格数据转换为TIN数据集，配合研究区范围矢量数据生成各个地层的三维多面体数据并计算对应的地层体积，显著提高了三维建模效率和精度，降低了建模成本，并具有较好的功能扩展性。

主权项：1.一种基于ArcGIS的三维地层模型的构建及测算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、收集整理构建三维地层模型的研究区的钻孔数据中所反映的地层分层信息，按照垂向空间自上而下、以表格形式逐层记录底面高程数据信息；步骤2、将步骤1得到的数据表格，通过ArcGIS软件的创建事件图层工具MakeXYEventLayer，将其中的X、Y坐标数据转换为具有空间位置属性的矢量点要素类数据，并同步传输数据表格中的分层信息及钻孔中地层底面高程Z坐标数据；步骤3、以步骤2得到的矢量点要素类数据为基础，逐层使用ArcGIS软件探索性插值ExploratoryInterpolation工具，得到每一层的采用多种插值方法的插值结果以及各插值结果对应的交叉验证结果，以预测精度为评定指标，选择交叉验证结果预测精度值最高的为本层使用的插值方法；步骤4、每层分别按照步骤3选定的插值方法，逐层选取ArcGIS软件对应的插值工具，并以研究区作为输出栅格数据的控制范围，插值运算得到每个地层底部高程栅格数据；步骤5、根据地层的地勘数据在垂直方向自上而下空间分布顺序，从第一层的底面高程栅格数据开始，逐层用ArcGIS软件的平台地图代数功能中的条件函数工具处理异常像元值；步骤6、将经步骤5修正后的地层底面高程栅格数据，采用ArcGIS软件栅格转TINRasterTin工具转换为TIN数据集，即三角不规则曲面数据；步骤7、根据地层地勘数据在垂直方向自上而下的空间分布顺序，逐层选取其顶部和底部TIN数据集，并使用ArcGIS软件中的在两个TIN间拉伸ExtrudeBetween工具，将其转换为多面体三维矢量数据MultiPatch，即三维地层模型；步骤8、使用ArcGIS软件表面差异SurfaceDifference工具，利用各层对应的顶部和底部TIN数据集逐层计算体积；得到的每一层的体积数值，将每一层的体积数值添加到步骤7生成的三维地层模型中对应层多面体数据的属性中，得到包含体积属性信息的三维地层模型；所述步骤2中，所述矢量点要素类数据为ArcGIS软件中对独立的以二维或三维坐标信息记录空间点位置及属性信息的一种数据类型；所述步骤3中逐层使用多种插值方法包括有，简单克里金法、普通克里金法、泛克里金法、经验贝叶斯克里金法、局部多项式核插值法、反距离权重法、径向基函数法、径向基函数插值法、全局多项式插值法；每层均要采用上述不同插值方法得到的交叉验证结果，以预测精度为评定指标，选择预测精度值最高的为本层使用的插值方法；所述步骤5中处理异常像元值，具体步骤为：以低位地层的底面高程栅格为待修改数据，设置判别条件为低位地层的底面高程值大于高位地层的底面高程值，并将符合该条件的像元值修改为相同位置的高位地层的底面高程值；所述步骤8中，使用ArcGIS软件中的在两个TIN间拉伸ExtrudeBetween工具将两个TIN所代表的曲面之间填充多面体数据，即实现了二维到三维的转换，使用ArcGIS软件表面差异SurfaceDifference工具计算两个表面之间的位移来确定表面所在上下位置或两个表面位置上下相同，同时得到两个表面之间所包含的地层体积。

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