基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

免像控机载LiDAR技术在大比例尺地形测量中的应用

大比例尺地形测量主要采用传统RTK、全站仪等仪器进行数据采集和编绘,效率低、数据单一,难以满足测绘成果快速更新的需求.为实现高效、快速获取地形测量数据,利用无人机载LiDAR系统快速获取目标地区原始点云和影像数据,同时内业基于载波相位动态后处理差分定位技术(Post-Processing Kinematic)计算出LiDAR系统测量传感器的实时坐标位置,实现无像控点条件下点云和影像数据实地坐标解算,最终获取目标地区大比例尺地形矢量数据.经工程实践证明该技术既能快速获得种类丰富的测绘数据,又能满足大比例尺测绘成果的精度要求,具有较好的应用前景.     

露天矿地形地质集成实体模型动态更新技术研究

针对露天开采的特点,提出了一种露天矿地形地质集成实体模型快速动态更新方法。该方法对地形及采场模型采用扩展边界内局部更新方法,实现采动范围内新旧两期DEM无缝拼接;地质模型则采用重构方法,将新增的写实数据作为新的样本点,重新进行空间插值,重构地层及地质体模型;更新后的地形、地质实体模型,通过两两布尔运算进行实体耦合,实现了地形地质集成实体模型的动态更新。应用实例表明:该方法快速可靠稳定,操作性强,能够实现工程体无缝开挖模拟和空间分析,满足了生产设计及工程管理对于地形地质集成模型动态精准的要求。     

基于光流法地形跟随的矿区复杂地形无人机摄影测量

受开采沉陷或地表资源剥离的影响，矿区地形一般较为复杂。传统摄影测量作业时根据矿区平均高程和测量精度要求，设计一个固定航高，按照该高度进行无人机影像采集。该方法因受地形起伏的影响，测区内摄影比例尺、影像重叠度、分辨率相差较大，导致测量精度不一致，甚至无法构成立体视觉条件，导致空三加密失败。为克服传统方法的不足，在分析地形起伏对测量精度影响的基础上，基于地形跟随技术，采用轻小型机器视觉模块，通过设计开发基于拓扑约束的快速光流估计算法，实时估计无人机相对地面的航高，并根据地形变化调整无人机飞行高度，实现实时地形跟随的矿区复杂地形摄影测量，从而保证在矿区复杂地形条件下摄影比例尺、影像重叠度、分辨率一致，满足精度均匀的摄影测量条件。研究表明：在矿区复杂地形条件下，能够达到1∶500大比例尺矿区地形图测绘精度要求，证明了该方法的有效性。     

利用VB实现微地形探测仪的DEM数据采集

微地形探测仪是通过探测微地形表面高程数据（DEM）实现地形重构．达到对在该地形上作业的机械进行控制或实现作业可视化的一种仪器。主要应用于水下（尤其是深海）和陆地微地形探测。本文介绍了一种具有较高精度（厘米级）的机械式微地形探测仪的基本工作原理，重点描述了如何利用VB实现该探测仪的DEM数据采集和处理功能，还对其使用结果和误差进行了分析。     

自动化成图下的地形、地质统一性问题的处理

在普通的地形地质图中,地形的起伏与地质学的层面往往会产生一定的夹角（我们称之为“TOBIA”）,对TOBIA进行计算和数字化显示,我们需要四种空间分布式的数据：地形坡度方位角、地形坡度角、地层的倾向和地层倾角。地形坡度方位角和地形坡度角可从高精度的数字高程模型中获得,连续的地层倾向和地层倾角数据可由点位测量中的克立格法求得。基于以上四种数据,TOBIA既可以地形类型显示方式成图,也可以连续性方式成图。前者的成图方式需要两个步骤：首先,根据地形坡度方位角和地形坡度角的参数特征,将地形划分为三种类型;其次,对地形坡度方位角和地形坡度角进行参数校正,对地形类型进行二次细分。在对TOBIA的连续性计算中所用到的几何学公式中涵盖了以上四种变量参数。对于计算大区域面积的地形起伏与地质学层面的夹角,这种方式显得尤为简便和快捷。     

山区复杂地形下地表移动盆地边界角量参数研究

为准确有效地获得山区复杂地形条件下地表运移规律和角量参数,以山西山区某矿20210复杂地形工作面为例,提出了一种“以点求面”的计算模式,在山区复杂地形工作面非主断面处建立地表移动观测网,利用遗传算法在参数优化推导中的优势,优化出本地区的概率积分法预计参数,拟合研究了山区复杂地形下的地表移动变形规律,得到了地表移动盆地边界角量参数。通过优化的参数对地表移动变形进行了概率积分法预计,并与非主断面实测数据进行了对比分析。结果表明:基于遗传算法优化参数得出的概率积分法结果,其误差均在5%以内,验证了预计参数及地表下沉数据的可靠性。该地形条件下地表移动下沉最大值为853 mm,矿区走向移动角为69.0°,上山移动角为73.1°,上山边界角为70.3°,下山边界角为59.4°,充分采动角为59.3°,最大下沉角为83.6°。     

基于能量相关搜索法的海底钴结壳微地形探测方法研究

在相干声纳硬件结构及数据采集方式的基础上, 结合具体的深海钴结壳探测环境和技术要求, 确定了换能器基本布局, 探讨了信号采集与处理方法, 利用能量相关搜索法对回波信号进行分析和计算, 得出超声波实时照射下的海底表面微地形高程数据, 为海底采矿车智能化开采提供实时、快速的最佳切削深度参数。经过理论分析与实验室初步验证, 结果表明,该方法切实可行。     

顾及空间分布特征的点云数据快速可视化方法

文中提出了一种顾及空间分布特征的点云数据快速可视化方法。首先根据点云数据的空间分布特征构建自适应八叉树结构。其次,利用基于视点的动态调度算法,实现不同细节层次点云数据的快速调度。最后,设计了一种面向网络传输的三维点云瓦片存储模型,实现网络环境下点云数据的快速解析。试验结果表明,该方法能够有效提高网络环境下点云数据的可视化效率。     

航空γ能谱测量三维地形改正方法初探

航空γ能谱测量资料解释中,当前研究的二维地形改正方法只能对测量剖面进行二维空间的修正.从锥台状辐射体源的照射量率基本计算出发,将作用范围内的地形辐射体按半径等比递增划分为若干环形,然后对各环细分为若干个小的扇形辐射体,分别计算各扇形体源对修正点的影响并求和,从而计算出各测点相应的地形改正系数,实现对空中测点的三维地形影响修正.通过对地面辐射体源进行快速剖分,可以实现各种地形条件和飞行方式下航空γ能谱测量的正演、反演及地形影响改正等计算.方法同时还考虑了范围不饱和度、地面辐射体含量不均匀等因素.通过正演模型和实例分析,初步说明该三维地形改正方法理论是正确、有效的.     

基于地形改正的GPS高程异常曲面的拟合

分析了在地形起伏较大地区传统高程拟合方法效果不好的原因,提出了基于地形改正的GPS曲面拟合模型。针对工程测量实践中用于地形改正的DEM数据获取难的问题,文中尝试使用NASA对外公布的90米分辨率的DEM数据,工程实践结果表明文中提出的新方法和思路是可行的。     

露天矿矿坑地形变化测量及土方量的快速计算

文中介绍了露天矿矿坑地形变化的各种测量手段和特点,以及基于MicrostationV8平台的土方量快速计算方法和程序。     

矿区地形三维建模研究

在矿床建模中,为给岩性建模及品位建模提供边界检测,区分空气块和实体块,必须精确建立矿区地形模型.针对传统地形建模插值算法不能如实反映地表真实自然形态的缺陷.论文引入了基于分形雏数的表面插值算法--改进的中点移位法,对于某矿山原始采样数据进行了细分内插计算.利用矩形网格法绘制了该矿山地形等值线,并建立了该矿区的地形三维模型.结果表明:改进的中点移位法,提高了细分过程的平稳性,使整体形状容易控制;采用矩形网格法绘制地形等值线,其算法简单,容易实现,效果较好.     

台阶地形爆破振动放大效应研究

基于台阶地形爆破振动监测与数值模拟分析,对台阶地形条件下的爆破质点峰值振动速度放大现象进行了研究。结果表明:随着水平距离的增加,台阶表面质点峰值振动速度总体呈现减小的趋势,但在台阶中部会出现一定的放大现象;振动速度放大系数n随着水平距离的增大,先呈现逐渐增长的趋势,当水平距离增加到足够大时,放大系数n便维持在某一水平范围内;随着埋深的增大,振动速度放大系数n呈现逐渐减小的趋势。但受水平距离的影响较为明显,当水平距离增加到足够大时,放大系数n便不再随埋深发生较大变化。在量纲分析的基础上,结合现场观测数据与数值模拟结果,得出了台阶地形的爆破质点峰值振动速度计算模型,对类似工程的爆破振动速度计算具有一定的参考价值。     

基于无人机数据采集技术的地形坡度勘测研究

地形坡度的大小关系到边坡的稳定性,坡度较大的地区极易引发滑坡、泥石流等地质灾害。为了准确了解边坡稳定性,减少地质灾害带来的生命财产损失,研究一种无人机数据采集技术下的地形坡度勘测方法。以南方某山地区为例,借助无人机搭载激光雷达设备,采集点云数据,并对点云数据实施滤波和稀疏的预处理。根据预处理的点云数据,建立数值高程模型,绘制不规则三角网,得出高程数据以及夹角数据。基于这2类数据,计算研究区坡度值,并划分坡度风险等级,实现地形坡度勘测。结果表明,计算出来的研究区整体坡度大于31°,与坡度等级表对比,等级划分为Ⅳ级,说明研究区为危险区域,边坡不稳定。     

基于幅度特征相关性的海底微地形探测方法研究

通过超声波换能器向模拟海底微地形发射超声波,根据回波信号包含的时间、相位和幅度等信息,利用幅度特征相关性进行分析和计算,得出深海钴结壳开采所需要的实时微地形高程数据,为采掘头智能化开采提供最佳切削深度参数。经过理论分析与实验室初步验证,结果表明该方法切实可行。     

超高密度电阻率法测得数据的地形改正

超高密度电阻率法测得的视电阻率曲线因受地形影响容易发生畸变,当地形复杂时甚至会掩盖有意义的地电信息。提出了向转换得到的RES2DINV格式数据中添加地形信息的方法,并结合实例将RES2DINV软件的反演效果与超高密度电法系统自带软件的反演效果进行了对比分析,并进行了地质推断解释,取得了较好的效果。     

基于GIS技术麦积区经济林种植区地形特征分析

文中以甘肃省天水市麦积区为例,通过对麦积区果树种植区空间分布情况进行野外调查和DEM地形数据分析。运用GIS数据采集与处理、栅格数据分析、专题地图制作等GIS技术,集成了经济林调查成果数据、地形数据、土地调查数据等多来源、多类型数据;对麦积区苹果、桃、花椒等经济林种植区的海拔高程、坡度、坡向等地形特征因素进行研究;生成相应的专题地图;并对种植区的空间分布规律进行分析评价,为该区域经济林种植的规划和科学生产提供决策支持。     

基于机载LiDAR点云的滑坡体体积计算方法研究

针对滑坡区域地形复杂、滑坡体形状随机和体积难以快速精确获取等问题,该文提出一种基于机载Li-DAR点云数据预处理、渐进三角网加密滤波算法,及DEM的滑坡点云提取、点云切片和边缘点排序的滑坡体体积计算方法,并结合多块实测数据进行了计算分析.计算结果表明,该方法能快速准确地得到滑坡体体积大小,进而为滑坡的灾后评估提供了依据.