[發明專利]一種高精細復雜地表三維建模方法

無效

• 申請號: 201310046479.8
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103150758A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 南世卿;宋衛東
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵集團礦業有限公司;河北鋼鐵集團有限公司;北京科技大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F17/50
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明涉及一種高精細復雜地表三維建模方法，屬于巖土數值模擬計算技術領域。

背景技術

目前，隨著計算機計算技術的飛速發展，計算機越來越多的被應用到巖土工程領域中，各種數值模擬軟件獲得了廣闊的應用空間，尤其是Flac系列軟件，以其強大的計算能力成為目前最主要的巖土數值模擬軟件。FLAC系列軟件的計算能力非常出眾，但是建模能力不足，尤其對于復雜地表的構建。背景技術主要采取兩種辦法來進行解決，一是借助其它軟件進行復雜模型的構建，然后編寫數據接口，將模型導入FLAC中進行后續計算和處理，二是對復雜地表進行簡化或應力換算，代替原有地表。但上述方法存在明顯的缺點和不足：(1)數值模擬計算結果是否準確的關鍵之一是構建的數值計算模型與實際模型是否匹配；對復雜地表進行簡化或等效，大大的影響了建模的準確性，建模精細度差，進而影響了數值計算的準確性。(2)借助其它軟件可建立較復雜的三維地表模型，但是數據接口程序復雜，必須熟練掌握兩個軟件之間的數據特點和輸入特性，建模效率低。因此，背景技術FLAC軟件復雜地表模型構建方法存在著建模精細度差，建模效率低和周期較長等缺點。

發明內容

本發明目的是提供一種高精細復雜地表三維建模方法，充分利用FLAC3D軟件本身的建模功能，提高復雜地表三維建模的精細度、提高建模效率，解決背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種高精細復雜地表三維建模方法，包含如下步驟：①獲取地表等高線圖及高程數據，建立三維地表線框圖；②導入3DMine礦業工程設計軟件建立地表表面實體模型；③根據實際工程需要劃分地表表面網格點，獲取網格點坐標數據；④導出網格點坐標數據，在FLAC3D中進行分組列表；⑤利用FLAC3D中內嵌編程語言FISH編制循環程序，讀取網格點坐標數據列表，建立地表模型。

更具體的實施方式：

(1)獲取地表等高線平面圖及高程數據，對等高線進行高程賦值，得到三維地表線圖；

(2)將三維地表線圖導入3DMine礦業工程軟件，建立地表DTM表面實體圖；

(3)在3DMine礦業工程軟件中建立地表表面實體網格點，網格點間距根據工程實際和計算需求確定；

(4)獲取網格點坐標數據，數據為網格點的X、Y坐標，存儲類型為Excel格式，作為FLAC3D建模的基礎數據；

(5)在FLAC3D中對地表表面的網格點進行分組，以X坐標或Y坐標為標度，建立包含X或Y與高程點的表格；

(6)利用FLAC3D中內嵌編程語言FISH編制循環程序，根據X坐標或者Y坐標不斷讀取已建表格中對應的高程點，沿著X軸或者Y軸以此建立網格，選取六面體作為基本網格，表格中的高程點為六面體網格點的Z值上限，Z方向的網格大小根據地表的高程點不同而不均勻分布。每讀取一次就建立了地表實體網格中的一個小矩形，這樣不停的循環下去，直至循環終止，模型建立完成。

本發明優點和效果：充分利用了FLAC3D軟件本身的建模功能，利用FISH語言編制了簡單實用的建模程序，大大簡化了建模流程，提高了建模效率；建模精度可根據工程實際情況靈活調整，建模精細度高。

附圖說明

?圖1為本發明實施例的建模方法的流程圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明做進一步說明。

實施例中，某鐵礦于1975年開始較大規模的露天開采，于2001年7月開始對地下資源進行了開發建設，露天開采逐漸結束，形成了南北長約2.5km的露天坑。地下開采開始后，作為了排土場。經過多年排放，南區露天坑已基本填平，而北區露天坑也已發生較大變化，地表情況比較復雜，給科學研究中數值模型構建造成了極大地困難。

本實施例具體的實施過程及參數是：

(1)對地表進行測量，獲得地表高程數據并繪制地表等高線圖；

(2)導入CAD軟件，對等高線賦高程，建立三維地表線框模型；

(3)將CAD線框圖導入3DMine礦業工程軟件，建立地表表面實體模型，劃分實體表面網格點，根據工程實際，取X、Y步距為4m；

(4)導出網格點坐標，在FLAC3D中以X坐標為標度對數據進行分組，相關命令流如下：

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