亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于DTM 離散模型的露天礦測量驗(yàn)收方法

        2015-03-28 02:36:14邵必林李角群呂康亭
        金屬礦山 2015年8期
        關(guān)鍵詞:實(shí)體模型中心點(diǎn)塊體

        李 娜 邵必林 李角群 呂康亭

        (1.西安建筑科技大學(xué)材料與礦資學(xué)院,陜西 西安710055;2.西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院,陜西 西安710055)

        目前,測量驗(yàn)收主要采用的計(jì)算方法有斷面法、塊體模型法及三維實(shí)體模型法[1]。斷面法[2-3]的誤差主要來自于臺(tái)階高度的計(jì)算及剖面間距的確定;塊體模型法[4-5]可根據(jù)塊體中心位置判斷相應(yīng)塊體是否已被采出,由規(guī)則塊體模擬不規(guī)則的連續(xù)塊體,在計(jì)算極不規(guī)則礦體時(shí),離散誤差較大;三維實(shí)體模型法[6-8]計(jì)算精確,但實(shí)體模型必須完全閉合才能進(jìn)行布爾運(yùn)算,存在建模復(fù)雜、計(jì)算速度慢,不穩(wěn)定等問題。為此,采用DTM 離散模型進(jìn)行測量驗(yàn)收計(jì)算,以提高計(jì)算精度。

        1 DTM 離散模型

        1.1 模型原理

        DTM 離散模型是在DTM 的水平方向進(jìn)行離散,在垂直方向僅記錄水平離散塊中心點(diǎn)的DTM 高程。DTM 離散模型既區(qū)別于塊體模型在水平及垂直方向的完全離散,也有別于三維實(shí)體模型的完全連續(xù),因而既具有塊體模型結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算快速的特性,又能保證較高的計(jì)算精度及穩(wěn)定性。DTM 是由無數(shù)三角面構(gòu)筑而成[9-11],故DTM 的離散化可轉(zhuǎn)化為三角面的離散化,步驟為:①利用重心法則計(jì)算出落在三角面內(nèi)的小矩形;②根據(jù)DTM 離散算法計(jì)算出每個(gè)小矩形的中心點(diǎn)高程。

        1.2 模型構(gòu)建

        在建立DTM 離散模型之前,應(yīng)首先建立DTM。在AutoCAD 軟件中,構(gòu)建DTM 的首選平面圖元是三角面[12-13],故DTM 的建立可轉(zhuǎn)化構(gòu)建三角網(wǎng)。三角剖分的最常用算法為Delaunay 算法[14-16],其代表算法主要有分割-歸并法[17-18]、逐點(diǎn)插入法和三角網(wǎng)生長法[19-20]。本研究選取算法較簡單、占用資源較少的逐點(diǎn)插入法構(gòu)筑三角網(wǎng),步驟見圖1。

        圖1 逐點(diǎn)插入法實(shí)現(xiàn)步驟Fig.1 Implementation steps of incremental insertion method

        露天礦采場現(xiàn)狀圖、局部挖掘底面圖等均由線段集構(gòu)成,故通常采用帶約束的DTM 算法(即所有線段都是三角形的邊)進(jìn)行礦體建模,實(shí)現(xiàn)過程見圖2。

        圖2 帶約束DTM 算法實(shí)現(xiàn)步驟Fig.2 Implementation steps of DTM with constraints

        由圖2 可知,重復(fù)第3、4 步,直到檢測完成約束線段集合內(nèi)的所有線段為止,帶約束的DTM 便構(gòu)建完成。若DTM 無法離散為三維塊體模型,可將水平面上表示地表空間曲面的三角網(wǎng)離散成規(guī)則的矩形(2D Block),地表空間曲面便表現(xiàn)為很多帶有高程點(diǎn)的小矩形構(gòu)建的曲面,如此便得到了地表空間DTM離散模型。

        1.3 模型算法

        1.3.1 判斷三角面中所包含的2D Block

        礦床模型參數(shù)確定后,2D Block 中心點(diǎn)即為規(guī)則的矩陣數(shù)組,3D Face 圖元包括1 個(gè)邊框?qū)傩?即GetBoundingBox,MinPoint,MaxPoint),大大縮小了屬性的判斷范圍,僅需搜索3D Face 的邊框內(nèi)的2D Block,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步判斷2D Block 是否在三角形內(nèi)。由此獲得了三角形內(nèi)所包含的2D Block,并加入判斷成功標(biāo)識(shí),以便在后續(xù)判斷中無需再參與判斷,從而加快了程序的運(yùn)行速度。

        1.3.2 計(jì)算2D Block 中心點(diǎn)高程

        設(shè)2D Block 中心點(diǎn)為O(a,b,c),所在空間三角形3 個(gè)頂點(diǎn)為A(a1,b1,c1)、B(a2,b2,c2)及C(a3,b3,c3),則三角面的法向量n(i,j,k)為

        因2D Block 中心點(diǎn)與三角形共面,則有

        若三角面不為鉛垂面,則

        式(3)即為2D Block 中心點(diǎn)高程(c)的計(jì)算公式。

        1.4 礦巖量計(jì)算

        首先將建立的采場DTM 離散模型保存在一個(gè)二進(jìn)制文件中,如果某個(gè)臺(tái)階進(jìn)行了采剝,則構(gòu)筑新的采出體的底面,該位置的地表面必然低于原模型中該位置的高程,計(jì)算出的各個(gè)單元的體積累加量即為挖方量。即若將采場進(jìn)行了DTM 離散化,其離散化后的每個(gè)小矩形對應(yīng)的高程值為H1,開挖后的地表模型采用相同單元尺寸離散化后的每個(gè)小矩形對應(yīng)的高程值為H2,小矩形塊對應(yīng)體積V2DBlock的計(jì)算公式為

        式中,S2DBlock為2D Block 面積,m2。

        需要指出的是,采出體的底面必須低于該處的原地形面才為挖方量,即在計(jì)算體積時(shí),必須有H1>H2,如果H1<H2,則說明該2D Block 為填方。

        2 應(yīng)用實(shí)例

        2.1 礦山概況

        潘家田鐵礦是一大型露天釩鈦磁鐵礦,其年產(chǎn)量600 萬t,TFe 品位為23.5%。目前采場最高開采水平為2 220 m,露體底部標(biāo)高為1 600 m,露天采場底寬35 m,階段坡面角為65°,臺(tái)階高為15 m,生產(chǎn)剝采比為4.50,礦石損失率及貧化率為5%。由于生產(chǎn)過程中采場作業(yè)不規(guī)范,導(dǎo)致臺(tái)階復(fù)雜混亂,給測量驗(yàn)收帶來了極大困難。

        2.2 礦區(qū)模型的建立及對比分析

        依據(jù)采場現(xiàn)狀圖構(gòu)建DTM,采用2 m×2 m 單元尺寸進(jìn)行離散化處理,獲得三維DTM 離散模型。依據(jù)地質(zhì)分層圖等資料,采用2 m ×2 m 單元尺寸建立三維礦體離散模型?;谝呀⒌腄TM 礦體離散模型,在進(jìn)行測量驗(yàn)收時(shí),每個(gè)離散單元體都有其礦巖區(qū)分屬性,從而較容易統(tǒng)計(jì)出不同礦巖的體積。依據(jù)臺(tái)階穿孔設(shè)計(jì)完成采場爆破塊段預(yù)爆量的計(jì)算,依據(jù)月末采場局部開挖變化完成采出量的計(jì)算,從而形成完整的爆堆臺(tái)賬管理系統(tǒng)。該露天礦山的DTM 離散模型見圖3。

        圖3 礦山DTM 離散模型Fig.3 DTM discrete model of Open-pit Mine

        由圖3 可知,DTM 離散模型的可視化效果雖不如三維實(shí)體模型,但在計(jì)算機(jī)建模過程中,DTM 離散模型的運(yùn)算速度卻比三維實(shí)體模型快1 個(gè)數(shù)量級,不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算失敗的現(xiàn)象。此外,三維實(shí)體模型建模較復(fù)雜,閉合實(shí)體的過程耗時(shí)較長,計(jì)算速度較慢,計(jì)算不穩(wěn)定。

        采用不同的驗(yàn)收測量方法對爆堆的采出量進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果見表1。由表1 可知,相對于其余2 類方法,采用2 m×2 m 單元尺寸建立的DTM 離散模型的計(jì)算誤差均小于1.00%,因此該模型的計(jì)算精度較高。若縮小DTM 離散模型的單元尺寸至1 m ×1 m,計(jì)算精度并未得到顯著提高,說明2 m×2 m 的單元尺寸已滿足要求。

        3 結(jié) 語

        在分析比較礦山原有測量驗(yàn)收方法的基礎(chǔ)上,提出了DTM 離散模型法,并分析了模型構(gòu)建原理及相關(guān)算法。將該模型應(yīng)用于四川潘家田大型露天釩鈦磁鐵礦的測量驗(yàn)收,結(jié)果表明,該方法的計(jì)算精度與三維實(shí)體模型的誤差不到1.00%,計(jì)算速度比三維實(shí)體模型快1 個(gè)數(shù)量級,穩(wěn)定性較高。

        表1 爆堆采出體積計(jì)算結(jié)果Table 1 Calculation results of muckpiles volume m3

        [1] 韓 亞,王衛(wèi)星,李 雙,等. 基于三維激光掃描技術(shù)的礦山滑坡變形趨勢評價(jià)方法[J].金屬礦山,2014(8):103-107.

        Han Ya,Wang Weixing,Li Shuang,et al. An evaluation method of mine landslide and deformation trend based on three-dimensional laser scanning technology[J].Metal Mine,2014(8):103-107.

        [2] 王新生,馬海濤,寧化展. 基于Java 3D 的場地平整土方計(jì)算小軟件的研究與實(shí)現(xiàn)[J].金屬礦山,2013(6):49-52.

        Wang Xinsheng,Ma Haitao,Ning Huazhan.Research and realization of small software for calculation of earthwork in site leveling based on Java 3D[J].Metal Mine,2013(6):49-52.

        [3] 羅德仁,鄒自力,湯江龍.工程土方量計(jì)算比較分析[J].東華理工學(xué)院學(xué)報(bào),2005,28(1):59-64.

        Luo Deren,Zou Zili,Tang Jianglong.Contrasting and analysis of the method of earthwork calculation[J]. Journal of East China Institute of Technology,2005,28(1):59-64.

        [4] 高艷磊.基于3DMine 的露天采礦設(shè)計(jì)[J].金屬礦山,2015(4):255-258.

        Gao Yanlei.Design of 3DMine software in open-pit mining[J].Metal Mine,2015(4):255-258.

        [5] 趙玉國.塊體模型算量方法在寶日希勒露天礦中的應(yīng)用[J].露天采礦技術(shù),2012,20(6):11-12.

        Zhao Yuguo.The application of block model to calculate the amount method in Baorixile open-pit mine[J]. Opencast Mining Technology,2012,20(6):11-12.

        [6] 劉 軍,王 鶴,李 峰,等. 露天礦邊坡影像三維重建技術(shù)[J].金屬礦山,2015(4):259-261.

        Liu Jun,Wang He,Li Feng,et al. Image-based 3D reconstruction technology for open-pit slope[J].Metal Mine,2015(4):259-261.

        [7] 蒲 浩,宋占峰,詹振炎.基于約束Delaunay 三角剖分的道路三維建模方法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,33(6):111-113.

        Pu Hao,Song Zhanfeng,Zhan Zhenyan. 3D-modelling for roads based on constrained Delaunay triangulation[J]. Journal of Huazhong University of Science & Technology:Natural Science Edition,2005,33(6):111-113.

        [8] 車德福,殷作如,張瑞璽,等. 井巷工程三維建模及無縫開挖模擬技術(shù)[J].煤炭學(xué)報(bào),2012,37(4):548-552.

        Che Defu,Yin Zuoru,Zhang Ruixi,et al.The method of 3D modeling for tunnel engineering and the simulation technology of its seamless excavating[J]. Journal of China Coal Society,2012,37(4):548-552.

        [9] 李建欣,懷進(jìn)鵬,李先賢,等. DTM:一種面向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的動(dòng)態(tài)信任管理模型[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2009(3):493-505.

        Li Jianxin,Huai Jinpeng,Li Xianxian,et al. DTM:a dynamic trust management model for internet computing environments[J].Chinese Journal of Computers,2009(3):493-505.

        [10] 席靖智.基于DEM 的工程土方計(jì)算方法優(yōu)化分析及應(yīng)用研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2013.

        Xi Jingzhi. Optimization Analysis and Application Research of Earthwork Calculating Method Based on DEM[D]. Chongqing:Chongqing Jiaotong University,2013.

        [11] 蔡美峰,李角群,楊志軍.基于三角形剖分算法建立三維巷道模型的研究[J].中國礦業(yè),2011,20(5):75-79.

        Cai Meifeng,Li Jiaoqun,Yang Zhijun. Study on the 3D-roadway model by the triangulation algorithm[J]. China Mining Magazine,2011,20(5):75-79.

        [12] 顧清華,盧才武,馮治東.空間可視化復(fù)雜礦體剖面三角拼接算法研究[J].金屬礦山,2012(6):97-101.

        Gu Qinghua,Lu Caiwu,F(xiàn)eng Zhidong.Complex orebody spatial visualization orebody profile triangulation algorithm[J].Metal Mine,2012(6):97-101.

        [13] 楊 欽,白潤才.CAD 二次開發(fā)在三維地質(zhì)建模中的應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息,2010(6):169-170.

        Yang Qin,Bai Runcai.The secondary development of CAD and its application in the 3D geological model building[J].Microcomputer Information,2010(6):169-170.

        [14] 張渭軍.孔隙水文地質(zhì)層三維建模與可視化研究[J]. 金屬礦山,2010(8):128-131.

        Zhang Weijun.3D modeling and visualization for interstitial geo-hydrology succession[J].Metal Mine,2010(8):128-131.

        [15] 李 麗.三維空間Delaunay 三角剖分算法的研究及應(yīng)用[D].大連:大連海事大學(xué),2010.

        Li Li.Study and Application of Three-dimensional Delaunay Triangulation Algorithm[D]. Dalian:Dalian Maritime University,2010.

        [16] 宮世偉.Delaunay 三角剖分方法在三維地形可視化中的應(yīng)用[D].鞍山:遼寧科技大學(xué),2011.

        Gong Shiwei. Application of Delaunay Triangulation Method in Three-dimensional Terrain Visualization[D]. Anshan:Liaoning University of Science and Technology,2011.

        [17] 蔡美峰,李角群.半連續(xù)半離散模型在礦山設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,34(8):853-858.

        Cai Meifeng,Li Jiaoqun. Application of a semi-continuous and semi-discrete model to mine design[J]. Journal of University of Science and Technology Beijing,2012,34(8):853-858.

        [18] 王京衛(wèi),丁 寧,趙同龍.場地平整中土石方量計(jì)算的三維可視化方法[J].測繪工程,2006,15(6):15-19.

        Wang Jingwei,Ding Ning,Zhao Tonglong.3D-visualization method of earthwork computation in leveling off the construction ground[J].Engineering of Surveying and Mapping,2006,15(6):15-19.

        [19] 王若慧.基于VBA 的AutoCAD 二次開發(fā)及應(yīng)用實(shí)例[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2007,26(9):30-33.

        Wang Ruohui.The VBA-Based secondary development of AutoCAD[J].Journal of Computer Applications,2007,26(9):30-33.

        [20] 武 妍. 基于VBA 的AutoCAD 二次開發(fā)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].太原:太原理工大學(xué),2008.

        Wu Yan. Research and Application of AutoCAD Second Development System Based on VBA[D]. Taiyuan:Taiyuan University of Technology,2008.

        猜你喜歡
        實(shí)體模型中心點(diǎn)塊體
        一種新型單層人工塊體Crablock 的工程應(yīng)用
        Scratch 3.9更新了什么?
        如何設(shè)置造型中心點(diǎn)?
        電腦報(bào)(2019年4期)2019-09-10 07:22:44
        建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)體模型
        建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)體模型
        漢字藝術(shù)結(jié)構(gòu)解析(二)中心點(diǎn)處筆畫應(yīng)緊奏
        一種Zr 基塊體金屬玻璃的納米壓入蠕變行為研究
        上海金屬(2015年3期)2015-11-29 01:09:58
        塊體非晶合金及其應(yīng)用
        尋找視覺中心點(diǎn)
        大眾攝影(2015年9期)2015-09-06 17:05:41
        波浪作用下斜坡上護(hù)面塊體斷裂破壞的數(shù)值模擬
        水道港口(2015年1期)2015-02-06 01:25:35
        www.av在线.com| 51国产黑色丝袜高跟鞋| 国产情侣自拍偷拍精品| 人妻少妇中文字幕久久| 377p日本欧洲亚洲大胆张筱雨| 亚洲Va欧美va国产综合| 中文字幕偷拍亚洲九色| 日本精品一区二区三区在线观看 | 成人无码av一区二区| 国产精品福利自产拍久久 | 蜜桃视频插满18在线观看| 久久亚洲精品11p| 级毛片免费看无码| 日韩精品极品免费在线视频| av无码精品一区二区三区| 久久综合久久鬼色| 日韩精品一区二区三区毛片| 亚洲av色香蕉一区二区三区蜜桃 | 一区二区三区国产偷拍| 亚洲高清三区二区一区| 亚洲国色天香卡2卡3卡4| 一本一道波多野结衣av中文| 中文字幕亚洲精品人妻| 中文字幕亚洲精品在线免费| 亚洲精品久久一区二区三区777| 五十路熟久久网| 国产精品久久久精品三级18| 久久天堂一区二区三区av| 久久不见久久见免费影院www| 婷婷综合缴情亚洲狠狠| 亚洲成人av一区二区| 亚洲欧美日韩精品久久| 亚洲AV色无码乱码在线观看| 国产av熟女一区二区三区老牛| 狠狠综合久久av一区二区蜜桃| 深夜福利小视频在线观看| 在线a人片免费观看国产| 美女脱掉内裤扒开下面让人插| 欧美牲交a欧美牲交aⅴ免费真| 四虎精品影视| 成年男女免费视频网站点播|