[0001] 本发明涉及工程地质勘探布置领域，具体涉及一种基于知识工程的自动勘探布置方法、终端及存储介质。

[0002] 目前，在工程地质勘察特别是水电工程勘探领域，作为勘探的首要工作便是根据初拟工程布置方案选择勘探钻孔等点位进行勘探布置，其布置合理性需要在不断调整中逐步完善，勘探工作量的数量也不能一次明确，往往需要进行多次研判和分析并结合已有类似工程经验进行确定，其工作周期较长和工作效率低，修改调整麻烦。工程类型不同、特点不同，对勘探的要求也不同。具体到实际工程中，如在水电工程领域，处于不同的地质勘察阶段，其勘探要求和勘探布置有明显差异的。

[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

[0030] 实施例1

[0031] 相对于现有技术中，作为勘探的首要工作便是根据初拟工程布置方案选择勘探钻孔等点位进行勘探布置，其布置合理性需要在不断调整中逐步完善，勘探工作量的数量也不能一次明确，往往需要进行多次研判和分析并结合已有类似工程经验进行确定，其工作周期较长和工作效率低，修改调整麻烦的问题，本实施例提供了一种基于知识工程的自动勘探布置方法，如图1‑图6所示，采用本方案，能结合已有工程勘探布置经验，根据不同规范、不同勘测设计阶段的勘探深度要求，建立知识工程关系，形成自动勘探布置成果(布置图及工作量)，为勘测设计的前期勘探提供科学合理且快捷便利的手段。

[0032] 步骤一：具体实施方案中，首先需基于水电工程特点，选择其对应的主要规程规范，在现有工程地质平面模型上，即已有工程地质平面图(含有工程布置基本轮廓)中，基于工程部位或建构筑物轮廓线(如水工建构筑物)进行勘探钻孔的布设。针对工程部位，首先划定不同工程区，如可划定水库区、坝址区、引水线路区、厂址区、泄水建筑物区或天然建筑材料区等，在此基础上再进行工程区选择；若针对建构筑物，首先划定建构筑物轮廓线，在此基础上在进行建构筑选择；需从地质角度入手，如枢纽区大坝坝轴线位置勘探点数量、位置信息需要被提取，一般坝轴线勘探线为主勘探线，坝轴线上下游范围勘探线副勘探线，副勘探线数量、间距及副勘探线上的钻孔数量、位置等信息也需要被提取；根据不同工程部位或建构筑物轮廓线进行自动勘探布置。

[0033] 步骤二：在分类划分若干工程区和建筑构物后，若选择建构筑物轮廓线形式进行勘探布置，一般是在建构筑物轮廓线转角或线条方向重大变化处设定钻孔(一期孔)，其他钻孔为均匀补点，这其中涉及的勘探点间距需要满足规程规范要求，其勘探间距最大值和最小值自动设定，可直接选定最大值或最小值，也可在最小值和最大值范围内拖动滑块设定或直接手动设定，考虑到地质勘察的特殊情况，后面可设置特殊性选项，此时，勘探间距完全由人工手动设定，不受规程规范约束。

[0034] 上述的勘探点连线形成勘探线，为科学合理展示地质情况，一般形成的勘探线应尽量平直，和周围勘探点互相搭配，应形成规范的网络体系；同时，自动布置的勘探点形成的勘探线应实现有限数量的勘探点位揭示地质情况，实现合理性、美观性和经济性于一体，以达到最优化的目的。

[0035] 另外，还需要确定钻孔深度，钻孔深度基于已有知识学习资料自动综合研判分析确定，其考虑的因素包括已有类似工程项目相同工程部位勘探数量情况的对比分析和地质情况的预判分析等。类似工程项目一般是指装机规模、大坝类型、地层岩性等。地质情况的预判分析，需要在系统中的工程部位区域根据已有掌握资料划定网格点(网格点粗细根据实际情况确定)，在此基础上对网格点设定覆盖层深度和风化卸荷深度等。若不设定则自动根据地形特点确定。

[0036] 具体地，

[0037] (1)钻孔深度自动根据地形特点及距离河道远近确定的方法为：

[0038] 1)首先判断钻孔所在位置是否在河床(需要前面划定河床范围线及河道中线)或河床两侧一定范围(多年平均流量范围线)，若在河床或河床两侧一定范围，该范围内地形线相对平缓，首先判断钻孔距离河床中线远近，则根据上下游或邻近类似水电工程勘探成果，大概确定河床覆盖层厚度和基岩深度作为预计深度；

[0039] 2)覆盖层是指覆盖在基岩之上的各种成因的松散堆积、沉积物，如砂卵砾石层、崩坡积堆积物、冰水堆积物和人工填筑的碎石土体等，在某个特定区域，由于其经过的地质变动过程类似，且具有大致相同环境条件，加之这些覆盖层物质本身具有一定堆积自稳定休止角，所以，相同河段内，具有相同岸坡受冲刷特征(凹岸或凸岸)，距离河道相同距离的地点，若地形坡度类似，有理由推测其覆盖层厚度、岩体风化界限、岩体卸荷界限也有类似性，这是利用地形坡度和距离河道远近推测覆盖层深度等的前提条件。

[0040] 步骤三：在所述现有工程地质平面模型上提取若干关键勘探点数据后，将所有关键点两两横纵交叉，形成N*N的邻接矩阵，初始值为0，设某一钻孔点为基准点，从该钻孔开始按扇形扫描距离最近的钻孔点值加1，第二次从值为1的钻孔开始重复上述过程，直到所有钻孔点遍历完成，此时的邻接矩阵为关系整合图网。

[0041] 步骤四：有了这些关系整合图网后，潜在反应了和地质相关的布孔规则。

[0042] 为了说明可用邻接矩阵建立勘探布置与地质环境的关联性和可靠性，可通过如下示例说明，如对于河床钻孔以外的陆上钻孔，其一般远离河床或位于河床两侧一定范围外，则地形坡度存在逐渐增大的趋势，对于同一条河流、同一区段的河道断面而言，其覆盖层厚度与地形坡度具有一定相关性，如图2所示，两条距离160m的河道断面上，其地层界限具有一定的相似性。通过知识学习，统计这些工程中河道断面地形坡度与覆盖层厚度、岩体风化界限划分、岩体卸荷界限划分的相关性，通过不断学习，即可获得远离河床或河床两侧一定范围的勘探预计深度(包括覆盖层深度和基岩深度)用于设计。

[0043] 如对于同一条河流、同一区段的河道断面而言，其覆盖层厚度与地形坡度具有一定相关性，在关系整合图网中，与河流最近的钻孔所在的图某一行会有较多的1；另外如，在这一行下方的子矩阵对应行列式值大于上方子矩阵对应行列式值，通常表明远离河道有更复杂的地质结构。反之，则有可能河道附近地形较平坦，等等。

[0044] 因为有了类似这样的很多潜在规律，使得矩阵间的计算也有潜在的地质含义，大量数据的学习以此为依归，通过大量矩阵两两间运算得到的值以表征关系整合图网的相似性，也即地质条件的相似性。

[0045] 此阶段需引入验证损失规则，如根据已有勘探知识获得坝轴线勘探线最小勘探孔距离，对于新建勘探工程，则根据大坝坝轴线长度及最小勘探孔距离自动计算勘探数量，并保证坝轴线两侧端点每个端点至少1个孔。如不满足即失去本质的计算意义，此时可以人为干预，或者舍弃样本数据，或者补充输入。

[0046] 以某工程为例，实际竣工钻孔如图3所示，这其中存在由于勘探实施困难进行位置调整后的情况；其枢纽布置如图4所示，枢纽建筑物包括挡泄水建筑物、主厂房、导流建筑物等。

[0047] 本实施例中，通过知识学习后，获得类似工程勘探钻孔布置方法，并能自动进行勘探布置，其效果如图5和图6所示。这其中，要求应以建立工程布置范围线及分界线为基础，根据知识工程形成的勘探钻孔点首先以最外侧轮廓线拐点和交点为勘探钻孔设置点，若该点和勘探网格点距离小于某距离(如5m)，则该点会移至勘探网格点；勘探线与主网格线交点为勘探钻孔设置点，且勘探线两端点可各设置一个勘探点，勘探线上与勘探线端点距离小于某距离(如10m)的勘探网格点钻孔可自动取消；通过计算后，形成的勘探网格点越多，说明勘探网格布置的越合理，总的勘探点约少，说明整体勘探钻孔布置越优化。

[0048] 实施例2

[0049] 在一些示例性实施例中，本实施例还提供了一种基于知识工程的自动勘探布置设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如实施例1中用于实现“结合已有工程勘探布置经验，根据不同规范、不同勘测设计阶段的勘探深度要求，建立知识工程关系，形成自动勘探布置成果；为勘测设计的前期勘探提供科学合理且快捷便利的手段”目的的一种基于知识工程的自动勘探布置方法的最小技术方案。

[0050] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0051] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0052] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0053] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0054] 本领域普通技术人员可以理解实现上述事实和方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，涉及的程序或者所述的程序可以存储于一计算机所可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：此时引出相应的方法步骤，所述的存储介质可以是ROM/RAM、磁碟、光盘等等。

[0055] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。