[發明專利]一種復雜地質橫斷面數字化解析和開挖土石方計算的方法

有效

• 申請號: 202011217534.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112270029B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 蘇偉;白青波;劉龍;李艷;廖立堅;張興華;吳迪;王雨權;楊智慧;傅安民;鄭榮政
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 天津漿果知識產權代理事務所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

本發明公開了一種復雜地質橫斷面數字化解析和開挖土石方計算的方法，包括以下步驟：將地質橫斷面拆分為三類數字化信息進行存儲；拆分相交叉的地層線、透鏡體形式的地層線，使每條地層線上下都存儲唯一的地層屬性；初始化垂直方向相鄰的地層線地質屬性；按照地層線地質屬性的完整性將地層線歸為三類；對未包含完整地層屬性的地層線進行地層信息的屬性傳遞；重復以上步驟，直至所有的地層線包含完整的地質信息；求解開挖地層區域面積。本發明基于形成的數字化地質橫斷面，提供一種基于微積分思想和條分法的計算開挖設計線與地面線之間不同地質類型的土石方面積的方法。本發明解決了復雜地質橫斷面開挖土石方難以程序化計算的問題。

技術領域

本發明屬于鐵路、公路、市政、輕軌等交通運輸領域，具體涉及一種復雜地質橫斷面數字化解析和開挖土石方計算的方法。

背景技術

在鐵路和公路工程設計中，地質橫斷面是計算開挖土石方的重要參考依據，一般根據不同開挖等級屬性來計算各地層的土石方開挖面積，通過橫斷面開挖面積乘以線路長度計算工程的開挖土石方數量。所以，地質橫斷面的土石方開挖面積是土石方設計計算的重點工作。

地質橫斷面通常包含斷面里程、斷面中心位置及高程、地面線、地層線以及地層信息。計算地質橫斷面的土石方面積的傳統方法有兩種：一是人工量取每個開挖區域面積，缺點是需要大量手動操作，效率極低；二是通過拾取不同區域的邊界點，以節點積分法求每一區域面積，缺點是對于包含交叉線、透鏡體等復雜地層線的地質情況，難易獲取不同開挖區域的邊界點，無法實現程序化。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種復雜地質橫斷面數字化解析和開挖土石方計算的方法。

本發明的技術方案是：一種復雜地質橫斷面數字化解析和開挖土石方計算的方法，包括以下步驟：

A.將地質橫斷面拆分為三類數字化信息進行存儲，三類數字化信息分別為地面線類、地層線類、地層信息文字類；

B.拆分相交叉的地層線、透鏡體形式的地層線，使每條地層線上部和下部都能存儲唯一的地層屬性；

C.根據地層信息文字中的內容和平面坐標，初始化垂直方向相鄰的地層線地質屬性；

D.按照地層線地質屬性的完整性將地層線歸為三類，即地層線上部和下部包含完整地質屬性、地層線上部或下部包含地質屬性、地層線上部和下部均無地質屬性；

E.根據地層線的豎向相對關系，對未包含完整地層屬性的地層線進行地層信息的屬性傳遞；

F.重復以上步驟D和步驟E，直至所有的地層線包含完整的地質信息；

G.采用條分法，求解設計底線與地面線之間的開挖地層區域面積。

更進一步的，步驟A中地質橫斷面是由里程、中心點位置、中心點高程和二維的地面線、地層線、地層文字信息組成。

更進一步的，所述地面線轉化為二維坐標點集構成地面線類對象進行存儲；所述地層線轉化為二維坐標點集構成地層線類對象進行存儲，地層線的上、下部地層屬性均為空；所述地層文字信息轉化為插入點、地層信息文字構成地層信息類對象。

更進一步的，步驟B中拆分相交叉的地層線、透鏡體形式的地層線，拆分后的地層線除去起終點外均不與其他地層線相交叉，地層線的上部、下部均可賦予唯一的地層屬性。

更進一步的，步驟C根據地層信息類對象的插入點、地層信息文字，初始化垂直方向相鄰的地層線的地質屬性。

更進一步的，步驟E中根據地層線的豎向相對關系，對未包含完整地層屬性的地層線進行地層信息的屬性傳遞，具體是利用已包含完整地層屬性、包含上部或者下部地層屬性的地層線對未包含完整地層屬性的地層線進行地層信息的屬性傳遞。