【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于地質(zhì)建模領(lǐng)域，尤其涉及一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、在三維地質(zhì)建模領(lǐng)域，基于深度學(xué)習(xí)的地質(zhì)建模技術(shù)逐漸得到發(fā)展與應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)地質(zhì)建模技術(shù)往往通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)擬合地下三維地層分布的自然映射關(guān)系，最終得到一個(gè)基于空間的地層分類器或蘊(yùn)含著地質(zhì)曲面符號(hào)距離信息的地層屬性值回歸器，用于判斷各個(gè)空間點(diǎn)位下所對(duì)應(yīng)的地層情況。要獲得三維地質(zhì)模型產(chǎn)品，則需要在深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，開展對(duì)應(yīng)的三維顯式化采樣工作。
2、當(dāng)前的主流顯式化采樣方案是采用給定尺度下的三維規(guī)則柵格模型對(duì)深度學(xué)習(xí)地層分類器進(jìn)行依次的推理采樣，獲取每一個(gè)柵格空間對(duì)應(yīng)的地層屬性信息，或采用移動(dòng)四面體/六面體方法對(duì)深度學(xué)習(xí)地質(zhì)曲面回歸器進(jìn)行曲面形體的顯式采樣。然而，現(xiàn)階段常用的三維規(guī)則柵格采樣方法在對(duì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地層屬性分類器進(jìn)行顯式采樣建模的過程中往往需要消耗大量的計(jì)算以及存儲(chǔ)資源，且規(guī)則柵格模型與三維矢量模型相比，模型整體的光順性較差，在柵格尺寸不夠精細(xì)的情況下，難以準(zhǔn)確刻畫出地質(zhì)界面的曲面形態(tài)。此外，在提高柵格尺寸精細(xì)程度后，模型的三角面片數(shù)量以及模型存儲(chǔ)體積也將成倍增長(zhǎng)，在計(jì)算資源有限的情況下，難以流暢渲染大規(guī)模、高精度的三維地質(zhì)柵格模型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中，提供一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，包括：
3、采集地質(zhì)勘查鉆孔中地層
4、采用所述點(diǎn)集合訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型；
5、設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，所述八叉樹結(jié)構(gòu)包括父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)；
6、通過所述地層分類模型獲取所述父節(jié)點(diǎn)的第一地層屬性和子節(jié)點(diǎn)中心坐標(biāo)的第二地層屬性；
7、將所述八叉樹結(jié)構(gòu)的父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)壓入節(jié)點(diǎn)棧中，判斷：若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度未達(dá)到最大深度，且所述第二地層屬性與第一地層屬性不一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)分裂為八個(gè)子節(jié)點(diǎn)；若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度達(dá)到最大深度，或所述第二地層屬性與第一地層屬性一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸出；
8、遞歸執(zhí)行上一步驟，直至所述節(jié)點(diǎn)棧中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為0；
9、匯總所有子節(jié)點(diǎn)的地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，生成三維可視化數(shù)據(jù)。
10、可選地，采集地質(zhì)勘查鉆孔中的地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)，包括：
11、對(duì)地質(zhì)勘查鉆孔的原始數(shù)據(jù)開展鉆孔層間升采樣，設(shè)定升采樣數(shù)據(jù)間隔數(shù)，基于鉆孔中的地層邊界空間位置點(diǎn)以及層厚信息對(duì)地層內(nèi)部點(diǎn)進(jìn)行間隔采樣。
12、可選地，采用所述點(diǎn)集合預(yù)處理后訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型，包括：
13、對(duì)所述點(diǎn)集合中的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行正向歸一化處理；
14、選取適當(dāng)?shù)娜B接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將歸一化后的點(diǎn)集合按預(yù)設(shè)比例隨機(jī)劃分為訓(xùn)練集、測(cè)試集與驗(yàn)證集；
15、采用adam優(yōu)化器對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練集上進(jìn)行訓(xùn)練，采用交叉熵?fù)p失作為損失函數(shù)，待訓(xùn)練損失與準(zhǔn)確度收斂后，保存神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的所有參數(shù)。
16、可選地，設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，包括：
17、基于預(yù)處理后的點(diǎn)集合在空間直角坐標(biāo)系中三個(gè)方向的最小值與最大值，確定八叉樹父節(jié)點(diǎn)的八個(gè)頂點(diǎn)的空間位置，所述八叉樹父節(jié)點(diǎn)空間位置是所述點(diǎn)集合的矩形包圍盒空間。
18、可選地，還包括：
19、確定計(jì)算機(jī)可開辟的最大進(jìn)程數(shù)量；
20、根據(jù)所述進(jìn)程數(shù)量計(jì)算初始八叉樹分裂深度；
21、基于最大進(jìn)程數(shù)量構(gòu)建進(jìn)程池，將分裂得到的八叉樹葉子節(jié)點(diǎn)均勻分配給每個(gè)進(jìn)程；
22、每個(gè)進(jìn)程在完成其子節(jié)點(diǎn)的采樣后，將結(jié)果發(fā)送回主進(jìn)程。
23、可選地，匯總所有子節(jié)點(diǎn)的地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括：
24、在主進(jìn)程中匯總所有進(jìn)程返回的子節(jié)點(diǎn)地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
25、可選地，所述生成三維可視化數(shù)據(jù)，包括：
26、基于匯總的子節(jié)點(diǎn)地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)屬性信息，包括：每個(gè)節(jié)點(diǎn)的六個(gè)表面的頂點(diǎn)坐標(biāo)、三角面點(diǎn)集合索引、紋理信息；
27、將所述屬性信息統(tǒng)一寫入至通用三維可視化交換格式文件中，以構(gòu)建三維地質(zhì)模型。
28、本申請(qǐng)還提供一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣裝置，包括：
29、采集模塊，采集地質(zhì)勘查鉆孔中地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)，將所述地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)構(gòu)建成點(diǎn)集合；
30、訓(xùn)練模塊，采用所述點(diǎn)集合訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型；
31、設(shè)置模塊，設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，所述八叉樹結(jié)構(gòu)包括父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)；
32、預(yù)測(cè)模塊，通過所述地層分類模型獲取所述父節(jié)點(diǎn)的第一地層屬性和子節(jié)點(diǎn)中心坐標(biāo)的第二地層屬性；
33、判斷模塊，將所述八叉樹結(jié)構(gòu)的父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)壓入節(jié)點(diǎn)棧中，判斷：若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度未達(dá)到最大深度，且所述第二地層屬性與第一地層屬性不一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)分裂為八個(gè)子節(jié)點(diǎn)；若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度達(dá)到最大深度，或所述第二地層屬性與第一地層屬性一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸出；
34、遞歸模塊，遞歸執(zhí)行上一步驟，直至所述節(jié)點(diǎn)棧中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為0；
35、匯總模塊，匯總所有子節(jié)點(diǎn)的地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，生成三維可視化數(shù)據(jù)。
36、本申請(qǐng)還提供一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣設(shè)備，包括：
37、存儲(chǔ)器；
38、處理器，用于從所述存儲(chǔ)器中調(diào)取上述一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，執(zhí)行：采集地質(zhì)勘查鉆孔中地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)，將所述地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)構(gòu)建成點(diǎn)集合；采用所述點(diǎn)集合訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型；設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，所述八叉樹結(jié)構(gòu)包括父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)；通過所述地層分類模型獲取所述父節(jié)點(diǎn)的第一地層屬性和子節(jié)點(diǎn)中心坐標(biāo)的第二地層屬性；將所述八叉樹結(jié)構(gòu)的父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)壓入節(jié)點(diǎn)棧中，判斷：若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度未達(dá)到最大深度，且所述第二地層屬性與第一地層屬性不一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)分裂為八個(gè)子節(jié)點(diǎn)；若所述父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)深度達(dá)到最大深度，或所述第二地層屬性與第一地層屬性一致，則將所述節(jié)點(diǎn)棧頂節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸出；遞歸執(zhí)行上一步驟，直至所述節(jié)點(diǎn)棧中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為0；匯總所有子節(jié)點(diǎn)的地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，生成三維可視化數(shù)據(jù)。
39、本申請(qǐng)還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：存儲(chǔ)有計(jì)算本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，采集地質(zhì)勘查鉆孔中的地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，采用所述點(diǎn)集合訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，匯總所有子節(jié)點(diǎn)的地層屬性和中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，所述生成三維可視化數(shù)據(jù)，包括：
8.一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣裝置，其特征在于，包括：
9.一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣設(shè)備，其特征在于，包括：
10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，包括：存儲(chǔ)有
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，采集地質(zhì)勘查鉆孔中的地層邊界空間位置點(diǎn)和層厚信息地層內(nèi)部點(diǎn)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，采用所述點(diǎn)集合訓(xùn)練全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成地層分類模型，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于，設(shè)置八叉樹結(jié)構(gòu)的最大深度、最小深度，根據(jù)所述點(diǎn)集合創(chuàng)建所述八叉樹結(jié)構(gòu)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)建模并行顯式化采樣方法，其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊長(zhǎng)義，尹崧宇，郭甲騰，李俊昆，張旭光，王曉宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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