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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了耦合体元分割算法和马尔可夫随机场的地层模型构建方法，属于地层结构模拟技术领域。该方法包括：数据预处理，对建模区域内的原始钻孔数据整理成电子表格形式，利用三维点钻孔模型生成三维钻孔点数据集；构建三维地质体元分割算法生成地质体元，并完成初始化地层类型赋值；基于马尔可夫随机场构建地质体元间的邻域系统，生成三维地层模型。本发明采用上述的耦合体元分割算法和马尔可夫随机场的地层模型构建方法，简化了用户对整个建模区域的地层规则地输入过程，降低了建模结果地随机性，提高了运算效率和准确度，解决了连续地质体元空间相关性赋值的问题，避免了人工干预解译效率低，存在无法准确还原真实地层模型的问题。

主权项：1.耦合体元分割算法和马尔可夫随机场的地层模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1数据预处理，对建模区域内的原始钻孔数据整理成电子表格形式，利用三维点钻孔模型生成三维钻孔点数据集，具体过程如下：S1.1提取整理建模区域内所有的原始钻孔地层数据，包括钻孔编号、坐标信息、表面高程、深度与岩性分层信息，按规范整理为电子表格格式；S1.2利用钻孔数据模型读取所建立的电子表格信息，构建地质钻孔点数据集，根据地层的新老顺序，遍历所有钻孔的地层进行编号，每个钻孔编号都是数据集的唯一索引；S2构建三维地质体元分割算法生成地质体元，并完成初始化地层类型赋值，具体过程如下：S2.1根据钻孔数据集提供的钻孔表层和底层土壤的高程数据，提取每个钻孔的表层和地层土壤的高程值，使用克里金插值算法构建三维建模区域范围；S2.2利用最小包围盒算法将指定规则将三维空间分割成均匀的立方体地质体元；S2.3将钻孔数据映射到三维体元中完成确定性体元赋值，并根据连续性假设，初始化未知体元的赋值状态；S3基于马尔可夫随机场构建地质体元间的邻域系统，生成三维地层模型，具体过程如下：S3.1标签化体元状态并构建体元间的邻域系统：将所有体元的状态属性信息转换为状态属性标签，构成体元的索引集合N，地层属性的标签集合S与状态空间体元的标签集合L；S3.2根据马尔可夫随机场模型，利用图论算法对不同的体元构建最小邻域系统；S3.3建立体元的能量函数，并对非钻孔相交单元使用吉布斯采样来进行状态更新；S3.4引入罚函数来改变体元状态更新后的能量函数，求解使得系统能量最低的最优地层体元状态估计，最终生成三维地层模型。

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