[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于高陡邊坡礦山的治理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310282512.0
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116307769A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝杰;孫雅飛;韓琳;安成龍;趙振偉;羅振江;鄭麗爽;狄勝同
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)（山東省地礦工程勘察院）
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;E02D17/20;E02D33/00;G01S17/89;G06V10/764;G06V20/10;G06F30/20;G06F17/18;G06Q50/26;G06Q50/02
• 代理公司: 北京達(dá)友眾邦知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11904
• 代理人: 楊艷峰

1.一種應(yīng)用于高陡邊坡礦山的治理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：選擇邊坡礦山所在區(qū)域內(nèi)的未被開采山體作為期望治理山體，且選擇的期望治理山體的植物茂密沒有山體裸露；

S2：在期望治理山體的斜坡上均勻設(shè)置若干個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，并測量每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)所在斜坡的傾斜度，計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)所在斜坡的傾斜度與邊坡礦山形成的傾斜度的差值，再取絕對值，得到傾斜差值；

S3：將傾斜差值與傾斜差值的閾值進(jìn)行比較：

若，則判定該數(shù)據(jù)采集點(diǎn)所在的斜坡與邊坡礦山的斜坡地形差距大，舍棄該數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；

若，則判定該數(shù)據(jù)采集點(diǎn)所在的斜坡與邊坡礦山的斜坡地形差距小，保留該數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，執(zhí)行步驟S4；

S4：以每個(gè)保留的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)為中心，在設(shè)定面積范圍內(nèi)建立植物數(shù)據(jù)采集區(qū)，形成個(gè)植物數(shù)據(jù)采集區(qū)；

S5：在植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)隨機(jī)均勻設(shè)置個(gè)掃描點(diǎn)，利用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)識別掃描點(diǎn)上的植物種類；

S6：識別出植物的種類后，從地下挖掘出每個(gè)掃描點(diǎn)上的整個(gè)植物及根莖，測量植物的高度、橫向?qū)挾群涂v向?qū)挾取⒁约案o在地下生長的輻射面積；計(jì)算植物的葉徑輻射范圍，計(jì)算植物在斜坡上形成的最大陽光陰影面積；

S7：計(jì)算植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)所有掃描點(diǎn)上的植物葉徑輻射范圍的平均值：

其中，為個(gè)掃描點(diǎn)中第個(gè)掃描點(diǎn)上的植物葉徑輻射范圍；

計(jì)算植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)所有掃描點(diǎn)上的植物可造成的最大陽光陰影面積的平均值：

其中，為個(gè)掃描點(diǎn)中第個(gè)掃描點(diǎn)上的植物在斜坡上形成的最大陽光陰影面積；

S8：計(jì)算植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)的植物種植密度：，種植密度作為植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)允許的最大種植密度，為個(gè)植物數(shù)據(jù)采集區(qū)中的任意一個(gè)；

S9：統(tǒng)計(jì)所有的植物數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的最大種植密度；計(jì)算最大種植密度平均值：；將最大種植密度平均值作為適合治理高陡邊坡礦山的植物種植密度最大值；

S10：計(jì)算植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)所有掃描點(diǎn)上的植物根莖在地下生長的輻射面積平均值：

其中，為個(gè)掃描點(diǎn)中第個(gè)掃描點(diǎn)上的植物根莖輻射面積；

S11：根據(jù)平均值和面積范圍計(jì)算植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)允許的最小種植密度：；

S12：統(tǒng)計(jì)所有的植物數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的最小種植密度；計(jì)算最小種植密度平均值：；將最小種植密度平均值作為適合治理高陡邊坡礦山的植物種植密度最小值；

S13：將步驟S5中掃描的所有植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)的植物種類作為治理高陡邊坡礦山的植物種類，并使高陡邊坡礦山上植物的種植密度滿足：；

S14：統(tǒng)計(jì)每個(gè)植物數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的平均值；計(jì)算所有植物數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)的植物可造成的最大陽光陰影面積的平均值：

植物長成后，由于枝葉的遮擋，植物下方區(qū)域會出現(xiàn)常年陰暗區(qū)，最大陽光陰影面積的內(nèi)不合適種植高大植物，在步驟S13中植物種植完成后，在植物周圍間隙的面積范圍內(nèi)種植耐陰低矮植物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于高陡邊坡礦山的治理方法，其特征在于，所述步驟S5中利用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)識別掃描點(diǎn)上的植物種類的方法包括：

S51：利用激光點(diǎn)云掃描儀掃描獲得植物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將豎向方向的最低點(diǎn)作為根節(jié)點(diǎn)；

S52：從根節(jié)點(diǎn)開始，不斷加入相鄰點(diǎn)到一個(gè)枝干點(diǎn)集合，利用相鄰點(diǎn)位置與枝干點(diǎn)位置作差，再取絕對值，得到相鄰距離=|相鄰點(diǎn)位置-枝干點(diǎn)位置|，若相鄰距離≤距離閾值，則該相鄰點(diǎn)保留，否則，刪除該相鄰點(diǎn)，保留的相鄰點(diǎn)的集合作為枝干點(diǎn)所在枝干的點(diǎn)云集合；

S53：將枝干的點(diǎn)云集合中所有的點(diǎn)與相鄰的點(diǎn)連接起來，形成一個(gè)連通圖，再尋找從根節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最短路徑長度，將所有節(jié)點(diǎn)之間的距離長度等于最短路徑長度的節(jié)點(diǎn)集合劃分為一個(gè)區(qū)域，作為最小枝元，進(jìn)而將枝干的點(diǎn)云集合劃分成若干個(gè)最小枝元；

S54：對于每一個(gè)最小枝元，取其中的中點(diǎn)作為植物的骨架節(jié)點(diǎn)，并將每個(gè)枝元的骨架節(jié)點(diǎn)連接起來形成植物骨架；

S55：利用三角網(wǎng)格的枝段模型將植物骨架的每一段顯示出來，得到最終的三維植物模型；

S56：對三維植物模型進(jìn)行識別，識別出植物的種類。