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专利号: 2020106207985
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于该方法包括:(1)加载岩浆岩体侵入剖面矢量数据与岩浆岩体发育时序表,构建岩浆岩体的邻接关系矩阵与发育时序集合SK;

(2)从集合SK中获取任一岩浆岩体sa;

(3)根据邻接关系矩阵获取sa的任一邻接岩浆岩体sb,并分别获取sa、sb中所有岩浆岩体分块,形成分块集合PA、PB;

(4)从分块集合PA中提取出邻接个数大于等于2的分块,对于每一分块,根据与分块集合PB中相邻的分块的左侧和右侧相接线,构建岩浆岩体相接面,作为当前分块的邻接岩浆岩体;

(5)从分块集合PA中提取出邻接个数为1的分块,对于每一分块,根据与分块集合PB中相邻的分块的相接线,构建岩浆岩体相接面,作为当前分块的邻接岩浆岩体;

(6)循环执行步骤(3)‑(5),直至sa的所有邻接岩浆岩体被遍历,将所有分块的邻接岩浆岩体融合,作为sa的邻接岩浆岩体数据集GeoRocka;

(7)循环执行步骤(2)‑(6),直至集合SK中所有元素被遍历,得到所有岩浆岩体的邻接岩浆岩体数据集GeoRock;

(8)基于数据集GeoRock,制作岩浆岩体侵入过程的中间帧,生成侵入过程反演动画。

2.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(1)具体包括:(1‑1)加载岩浆岩体侵入剖面矢量数据,得到岩浆岩体集合S={si|i=1,2,…,sn},si为第i个岩浆岩体,i为岩浆岩体序号,sn代表岩浆岩体数量;

(1‑2)创建大小为sn*sn的岩浆岩体邻接矩阵;

(1‑3)根据岩浆岩体的邻接关系,对岩浆岩体邻接矩阵进行赋值,其中,当两个岩浆岩体邻接时,对应岩浆岩体邻接矩阵元素赋值为1;否则,赋值为0;

(1‑4)加载岩浆岩体发育时序表,从中获取到岩浆岩体的发育时序关系,并按照发育时序从新到老的顺序,对岩浆岩体集合S重新排序,得到岩浆岩体发育时序集合SK={sx1,sx2,sx3,…},其中,x1,x2,x3分别为第1,2,3个发育的岩浆岩体的序号,取值[1,sn]。

3.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(3)具体包括:(3‑1)根据邻接关系矩阵获取sa的所有邻接岩浆岩体,形成邻接岩浆岩体集合NK;

(3‑2)从集合NK中读取任一岩浆岩体sb;

(3‑3)分别获取岩浆岩体sa、sb中所有的分块,形成对应分块集合PA、PB。

4.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(4)具体包括:(4‑1)从分块集合PA中提取出邻接个数大于等于2的分块,存入子集SA={aα|α=1,

2,…,san},其中,aα为提取的第α个分块,san为提取的分块的数量;

(4‑2)从子集SA中获取任一元素aα,从PB中获取与aα邻接的所有分块,形成子集SB={bβ|β=1,2,…,sbn},其中,bβ为PB中与aα邻接的第β个分块,sbn为与aα邻接的分块的数量;

(4‑3)从子集SB中获取任一元素bβ,并获取aα与bβ的相接线Touchline;

(4‑4)判断bβ位于aα左侧还是右侧;

(4‑5)若bβ位于aα右侧,则将Touchline保存到右侧相接线集合RL中;若bβ位于aα左侧,将Touchline保存到左侧相接线集合LL中;

(4‑6)循环执行步骤(4‑3)‑(4‑5),直至子集SB中所有元素被遍历;

(4‑7)从集合RL中获取任一右侧相接线rlk,并从集合LL中寻找到对应的左侧相接线llk;

(4‑8)根据相接线rlk和llk构建岩浆岩体相接面,并存入相接面集合SEα;

(4‑9)循环执行步骤(4‑7)‑(4‑8),直至集合RL中所有元素被遍历,得到分块aα的相接面集合SEα;

(4‑10)循环执行步骤(4‑2)‑(4‑9),直至子集SA中所有元素被遍历,得到所有分块的相接面集合SE={SEα}。

5.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(4‑4)具体包括:(4‑4‑1)从子集SB中获取任一元素bβ,并获取bβ的外接矩形的中心点po(xo,yo)以及aα的外接矩形的两条短边线段的端点pa、pb和pc、pd;

(4‑4‑2)求取pa、pb的中点pe坐标(xe,ye),以及pc、pd的中点pf坐标(xf,yf);

(4‑4‑3)根据下式,计算得到向量 与

(4‑4‑4)采用下式计算bβ与aα的位置关系指标T;

(4‑4‑5)若T≥0,则判定bβ位于aα右侧,否则判定bβ位于aα左侧。

6.根据权利要求5所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(4‑7)具体包括:(4‑7‑1)从集合RL中获取任一元素rlu,获取rlu的起点pst与终点ped;

(4‑7‑2)求取点pst与点ped的中点pmid,以及点pmid到点pe的直线距离du;

(4‑7‑3)循环执行步骤(4‑7‑1)‑(4‑7‑2),直至得到所有右侧相接线rlu对应的距离du;

(4‑7‑4)根据距离du的大小,按照从小到大排序对应的相接线rlu,修改集合RL内顺序;

(4‑7‑5)按照步骤(4‑7‑1)‑(4‑7‑4)修改集合LL顺序,则集合RL和LL内的对应的相接线均位于该集合中同一排序;

(4‑7‑6)从更新顺序后的集合RL中获取任一元素rlk,按照排序从更新顺序后的集合LL中寻找到对应的左侧相接线llk。

7.根据权利要求4所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(4‑8)具体包括:(4‑8‑1)获取rlk的起点A和终点B,以及llk的起点C和终点D;

(4‑8‑2)根据下式,计算向量 向量 及向量

式中,(xA,yA)、(xB,yB)、(xC,yC)、(xD,yD)分别为点A、点B、点C、点D的坐标;

(4‑8‑3)根据下式,计算点关系指标R1;

(4‑8‑4)若R1>0,则表示点B与点C位于线段AD同侧,即A对应D,B对应C,执行步骤(4‑8‑

8);若R1<0,则表示点B与点C位于线段AD异侧,执行步骤(4‑8‑5);

(4‑8‑5)计算向量向量 向量 及向量

(4‑8‑6)根据下式,计算点关系指标R2;

(4‑8‑7)若R2>0,表示点A与点D位于线段BC同侧,即A对应D,B对应C,执行步骤(4‑8‑8);

若R2<0,表示点A与点D位于线段BC异侧,得直线AD与直线BC相交,即A对应C,B对应D,执行步骤(4‑8‑9);

(4‑8‑8)根据AD、BC、rlk与llk四条线构建岩浆岩体相接面,并存入相接面集合SE;

(4‑8‑9)根据AC、BD、rlk与llk四条线构建岩浆岩体相接面,并存入相接面集合SE。

8.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(5)具体包括:(5‑1)从集合PA中提取出邻接个数等于1的分块,存入子集EA={eaα|α=1,2,…,ean},其中,eaα为提取的第α个分块,ean为提取的分块的数量;

(5‑2)从子集EA中获取任一元素eaα,从PB中获取与eaα邻接的分块ebβ;

(5‑3)获取eaα的外接矩形的中心点pea(xea,yea)和ebβ的外接矩形fβ;

(5‑4)从外接矩形fβ的四个角点获取最大纵坐标值YRmax、最小纵坐标值YRmin、最大横坐标值XRmax和最小横坐标值XRmin;

(5‑5)根据下式,计算中心点pea是否位于外接矩形fβ内部的指标U;

U=(yea‑YR max)(yea‑YR min)(xea‑XR max)(xea‑XR min)(5‑6)若U>0,表示pea位于外接矩形fβ内部,执行步骤(4‑9);若U≤0,表示位于外部,执行步骤(6);

(5‑7)获取eaα与ebβ的相接线ILine;

(5‑8)获取ILine的起点E和终点F,构建线EF;

(5‑9)根据EF、ILine两条线构建相接面,并存入相接面集合EB;

(5‑10)循环执行步骤(5‑2)‑(5‑9),直至子集EA的所有元素被遍历,得到所有分块的相接面集合EB。

9.根据权利要求1所述的岩浆岩体侵入过程的反演方法,其特征在于:步骤(8)具体包括:(8‑1)对于岩浆岩体数据集GeoRock,基于岩浆岩体时序表,按照从老到新构建岩浆岩体数据集合GR={gsi|i=1,2,…,sn},其中,gsi表示第i个倒数发育的岩浆岩体的数据子集;

(8‑2)从第二个元素开始,按照从前到后的顺序从集合GR中读取一元素gsi,获取gsi多边形的节点集合;

(8‑3)根据节点纵坐标值,按照从小到大对gsi多边形的节点集合排序,得到节点集合WP={wh|h=1,2,…,wn},其中,wh为第h个节点,wn为节点数量;

(8‑4)根据下式,计算岩浆岩体缩放参考点prp(xrp,yrp);

式中, 分别表示节点集合WP中第1、2个点的坐标;

(8‑5)将岩浆岩体gs1添加到数据集OverRock;

(8‑6)根据下式,计算按比例缩放岩浆岩体gsi后的多边形节点坐标,构建节点集合DP={dh|h=1,2,…,wn};

式中, 分别表示点wh、点dh的坐标,k表示缩小比例,(8‑7)采用节点集合DP构建岩浆岩体gst;

(8‑8)将岩浆岩体gst添加到数据集OverRock,根据该数据集制作gsi侵入过程中间帧m,并存入集合M;

(8‑9)更新k=k*r,r>1为放大系数,并返回执行步骤(8‑6),直至gst达到gsi的大小,执行步骤(8‑10);

(8‑10)循环步骤(8‑2)‑(8‑9),直至集合GR中所有元素被遍历,并将所有岩浆岩体侵入过程的中间帧,存入中间帧集合VM;

(8‑11)将中间帧集合VM转换为图片帧集合MAP;

(8‑12)根据图片帧集合MAP,制作岩浆岩体侵入过程反演动画。

10.一种岩浆岩体侵入过程的反演装置,包括处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述程序时实现权利要求1‑9中任意一项所述的方法。