[發明專利]一種礦山的雙三維建模方法

在審

• 申請號: 201410196180.5
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104008570A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳建平;于淼;鄭嘯;于萍萍;安力立;馬賀清
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;吉海蓮

技術領域

本發明涉及礦山建模和地質多元信息集成領域，尤其涉及對礦山進行地上(包括地表)與地下雙三維貫通的建模和礦山多元地質信息集成表達的方法。

背景技術

礦山是一類特殊的空間對象，一方面，其地下是各種地質體，地質體的地質構成及分布等信息非常重要，直接關系到礦山的開發利用及礦山開采的穩定性，所以進行三維建模及可視化時需要對構成地質體的地層、構造、巖體、礦體等地質信息進行描述和表達；另一方面，礦山與人類生產生活的關系密切，礦業發展需要依據周邊的地形、環境、生產生活設施等，并需要對礦山開采及生產過程中可能出現的環境問題采取一定的環境保護措施。

另外，礦山在其長期的勘查和開采過程中，積累了大量的生產、管理、科研(地、礦、物、化、遙)的二維資料，這些與礦山研究與管理相關的資料包括地質圖、物探圖、化探圖和遙感影像，以及行政區劃圖和資源規劃圖等，這些資料包含大量的有用信息，但多以二維平面圖像表達，沒有實現與三維模型進行一體化集成與表達，這無疑增加了對礦山進行綜合性分析的難度。

發明內容

本發明的目的在于解決現有建模及集成方法無法實現地上(包括地表)與地下各實體統一建模與貫通的問題以及現有技術中存在的無法將所能獲得的礦山信息進行集成表達的問題，提供一種實現地上(包括地表)與地下雙三維貫通建模方法及三維模型與二維平面圖像進行一體化集成與表達的雙三維建模方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種礦山的雙三維建模方法，包括：

對地下的地質體進行三維建模，獲得地質體模型；

根據地理位置坐標和所述礦山的地形高程數據，將表征地表特征的二維平面圖像上的各點拉伸至對應的實際高度，獲得與地表形狀一致的圖件地表模型；

對地下的鉆孔進行三維建模，獲得鉆孔模型；

對地下巷道進行三維建模，獲得巷道模型；

根據地理位置坐標，對獲得的所有模型進行合并，得到所述礦山的雙三維模型。

優選的是，所述對地下的地質體進行三維建模，獲得地質體模型包括：

分別對構成所述地質體的各實體進行三維建模，獲得各實體的三維模型，其中，所述實體包括地層實體、構造實體、巖體和礦體中的至少一種；

根據地理位置坐標，對所述各實體的三維模型進行合并，獲得所述地質體模型。

優選的是，所述分別對構成所述地質體的各實體進行三維建模，獲得各實體的三維模型包括：

獲取矢量化的帶勘探線的基準平面圖；

獲取矢量化的勘探線剖面圖；

為所述基準平面圖賦予實際的高程值；

在所述基準平面圖上確定所述勘探線剖面圖所在的勘探線位置；

在所述勘探線剖面圖上確定高度等于所述高程值的坐標網格線；

根據地理位置坐標，將所述勘探線剖面圖豎直立在所述基準平面圖上，使勘探線剖面圖上坐標網格線與基準平面圖上對應的勘探線重合，以獲得實體建模素材；

在勘探線剖面圖上提取同一實體的輪廓線；

將所述勘探線剖面圖上的同一實體的輪廓線連接在一起，獲得對應實體的三維模型。

優選的是，所述方法還包括：

將所述實體建模素材作為一種模型合并至所述礦山的雙三維模型中。

優選的是，所述方法還包括：

對地上實體進行三維建模，獲得地上實體模型；

將所述地上實體模型合并至所述礦山的雙三維實體模型中。

優選的是，根據地理位置坐標，對獲得的所有模型進行合并，得到所述礦山的雙三維模型包括：

將各模型以.max格式保存；

將各模型從3ds?Max中導入虛擬現實平臺中，在導入的過程中將各模型根據地理位置坐標進行合并，得到所述礦山的雙三維模型。

優選的是，所述方法還包括：

將所述礦山的屬性數據以模型名稱為索引保存在屬性數據庫中，以在選定模型時，以選定模型的模型名稱為索引從所述屬性數據庫中提取屬于所述選定模型的相關屬性數據，及顯示提取出的所述選定模型的相關屬性數據。

優選的是，所述二維平面圖像包括遙感紋理圖像、物探圖像、化探圖像和地質圖中的至少一種。

優選的是，所述對地下巷道進行三維建模，獲得巷道模型包括：

從巷道所在的中段地質平面圖上提取巷道的中心線；

針對中心線的所有線段建立單獨的分段巷道模型；

對所有分段巷道模型在巷道的交匯處進行貫通連接，以獲得所述巷道模型。