CN117710593A - 一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，包括：对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。本发明构建的掌子面模型可以广泛应用于洞库工程的各个方面，提高工程施工效率，提升灾害防控能力；本发明方法简单易行，适用性强，可以广泛应用于各种类型的洞库工程。
Description
技术领域
本发明涉及的是工程地质与地下水封洞库领域，特别涉及一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统。
背景技术
地下水封洞库一般是在稳定的地下水位线以下一定的深度，通过人工在地下岩石中开挖出一定容积的洞室，利用稳定的地下水的水封作用存储洞室内的原油或液化天然气。地下水封洞库因其安全性能高、环保、投资小、占地少、运营管理费用低等优势，已成为近年来大规模存储原油和液化天然气的发展方向。
掌子面是地下工程中最重要的作业面，所有的挖掘、爆破、装载、运输、支撑等作业都在这个工作面上进行。此外，掌子面还是地下工程中监测和控制的重点区域。在掌子面上，工程师可以进行地质勘测、支护设计、施工监测等作业，通过对掌子面的实时监测和控制，可以及时发现和解决工程中的问题，确保工程的安全和稳定。通过洞库掌子面建模与洞库实际建设相结合，将掌子面信息进行三维可视化展示，对地质信息、支护信息进行三维层面的分析与应用对于建设具有十分重要的作用。
在地下水封洞库项目中，关于掌子面建模目前主流的方法是，首先人工收集并整理掌子面以及洞库的数据，然后使用AutoDesk Civil 3D、Geopak等软件手动构建模型。目前该方法还存在一些不足之处，主要包括一下几个方面：
1.技术难度大：构建地下水封洞库掌子面需要借助多种技术手段，如三维建模、工程测量等，而这些技术难度较大，需要专业的技术人员和设备支持。
2.模型无法准确分析地质信息：构建出的地下水封洞库掌子面模型不仅需要展示模型，还需要对模型上存在的属性及地质信息进行分析和展示。但目前分析能力还比较有限，无法准确展示洞库的掌子面属性及地质信息。
3.模型精度不足：由于现阶段模型构建主要由人工完成，所以会出现模型精度不足和模型数据不准确的问题。
4.成本较高且操作复杂：目前地下水封洞库掌子面的可视化需要投入大量的人力、物力和财力，且该方法每次构建模型都要从收集数据开始，从零开始构建。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，包括：
S100.获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
S200.导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
S300.根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
S400.根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
进一步地，S100中，将掌子面的CAD图纸导入专业的CAD处理软件进行处理，提取出掌子面CAD中包含的围岩面、围岩线和节理线数据，根据围岩面、围岩线和节理线数据生成围岩面、围岩线和节理线的矢量文件。
进一步地，围岩面数据至少包括围岩面坐标数据、风化程度数据、面类型数据；围岩线数据至少包括围岩线坐标数据、线类型数据；节理线数据至少包括节理线坐标数据、节理倾向倾角数据。
进一步地，S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中分层设色处理方法包括：读取围岩面中的围岩等级字段，根据不同的围岩等级设置颜色，读取渗水量字段，根据渗水量数据设置渗水点颜色。
进一步地，S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中三维网格化处理方法包括：将围岩线与节理线数据中的坐标点相连，将围岩面中的坐标点通过构建成由一个个三角形组成的三角形网格，从而生成围岩面、围岩线、节理线的平面三维模型。
进一步地，S300中，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
进一步地，S400中，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，具体方法包括：首先计算地下水封洞库路径上的定位点坐标，即在水平面上垂直于路径点且与路径的距离为横截面宽度的一半的点，之后获取模型的外包矩阵的顶点坐标，将顶点坐标平移至定位点，得到变换参数，根据变换参数将模型中所有的点进行平移变换，达到将模型一起动到洞库路径目的。
本发明还公开了一种地下水封洞库掌子面模型构建的系统，包括：矢量文件生成单元、平面三维模型生成单元、弯曲三维模型生成单元、掌子面模型生成单元；其中：
矢量文件生成单元，用于获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
平面三维模型生成单元，用于导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
弯曲三维模型生成单元，用于根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
掌子面模型生成单元，用于根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
进一步地，弯曲三维模型生成单元，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
本发明还公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，配置为执行所述指令以实现一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明公开了一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，包括：
S100.获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
S200.导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；S300.根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；S400.根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
本发明通过使用高精度的地质勘察数据和先进的计算机建模技术，实现对掌子面的高精度、高效率的数字化构建，提高模型的准确性和精度；使用了围岩线、围岩面和节理线的地质信息，使得模型能够更全面地反映掌子面的地质情况；构建的掌子面模型可以广泛应用于洞库工程的各个方面，提高工程施工效率，提升灾害防控能力；本发明方法简单易行，适用性强，可以广泛应用于各种类型的洞库工程。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统。
实施例1
本实施例公开了一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，如图1，包括：
S100.获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
在本实施例的S100中，将掌子面的CAD图纸导入专业的CAD处理软件进行处理，提取出掌子面CAD中包含的围岩面、围岩线和节理线数据，根据围岩面、围岩线和节理线数据生成围岩面、围岩线和节理线的矢量文件。具体的，在CAD软件中，可以将CAD文件导出为矢量文件格式。通常，常见的矢量文件格式包括SVG(可缩放矢量图形)、DXF(数据交换格式)和DWG(AutoCAD原生文件格式)等。
在本实施例中，围岩面数据至少包括围岩面坐标数据、风化程度数据、面类型数据；围岩线数据至少包括围岩线坐标数据、线类型数据；节理线数据至少包括节理线坐标数据、节理倾向倾角数据。
S200.导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
本实施的S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中分层设色处理方法包括：读取围岩面中的围岩等级字段，根据不同的围岩等级设置颜色，读取渗水量字段，根据渗水量数据设置渗水点颜色。具体的，分层设色是一种在地图或图表上根据数据特征，采用不同颜色来表示不同层次或范围的方法。这种方法常用于数据可视化，使观察者能够更容易地理解和分析数据的分布、趋势和差异。通过分层设色处理，能更清晰的展现掌子面不同岩性的区别。
分层设色的处理过程包括：选择分层的数据字段，首先，确定你想要在地图或图表上进行分层设色的数据字段。这可能是地势高度、人口密度、温度等，具体取决于你的数据和目的。设定层级范围：将数据范围划分为不同的层级。这可以根据数据的分布情况、业务需求或其他因素来确定。每个层级代表一个特定的数值范围。选择颜色方案：为每个层级选择一个独特的颜色。通常，低值使用较浅的颜色，而高值使用较深的颜色。你可以选择使用渐变的颜色，以更直观地表示数值的变化。应用分层设色：使用地图或图表绘制工具，将选择的颜色方案应用到相应的数据范围上。在GIS(地理信息系统)软件中，通常有专门的工具或选项来进行分层设色。
在本实施例的S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中三维网格化处理方法包括：将围岩线与节理线数据中的坐标点相连，将围岩面中的坐标点通过构建成由一个个三角形组成的三角形网格，从而生成围岩面、围岩线、节理线的平面三维模型。
三维网格化处理是在三维空间中将点云或表面数据转换为由连接的三角形或四边形构成的网格的过程。这个过程在计算机图形学、计算机辅助设计(CAD)、医学成像等领域中非常常见。以下是一些常见的三维网格化处理方法：
三维重建算法：三维重建算法用于从二维图像或点云数据中还原出三维形状。这些算法包括体素化方法、立体匹配等。在医学成像领域，例如，通过多个二维切片图像重建出三维模型。
Delaunay三角剖分：Delaunay三角剖分是一种常用于点云数据的三角化方法。它通过连接数据点，形成没有任何点在三角形内切圆内的三角形网络。Delaunay三角剖分通常用于创建均匀且高质量的三角形网格。
有限元法(Finite Element Method，FEM)：有限元法是一种数值分析方法，用于建立物体的数学模型。在三维网格处理中，有限元法通常用于生成适用于仿真和分析的三角形或四边形网格。
Marching Cubes算法：Marching Cubes算法是一种从体素数据中生成等值面的方法。它将三维空间分割成小的立方体，然后通过查找预定义的表格，确定每个立方体的表面轮廓，从而生成三角形网格。
表面重建算法：表面重建算法根据给定的点云数据生成表面模型。这包括基于距离场的算法、基于流形的算法等。例如，Moving Least Squares(MLS)算法可用于对点云进行平滑处理和表面拟合。
光顺和去噪算法：一些算法用于光滑网格表面以减少噪声，并改善网格的质量。这包括双边滤波、高斯滤波等方法。
网格修复算法：在三维扫描或其他数据采集过程中，可能会出现缺陷或孔洞。网格修复算法用于自动修复这些问题，使得网格是封闭且无缺陷的。
S300.根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
在本实施例S300中，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
S400.根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
在本实施例的S400中，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，具体方法包括：首先计算地下水封洞库路径上的定位点坐标，即在水平面上垂直于路径点且与路径的距离为横截面宽度的一半的点，之后获取模型的外包矩阵的顶点坐标，将顶点坐标平移至定位点，得到变换参数，根据变换参数将模型中所有的点进行平移变换，达到将模型一起动到洞库路径目的。
本实施例公开了一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，包括：
S100.获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
S200.导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；S300.根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；S400.根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
本实施例通过使用高精度的地质勘察数据和先进的计算机建模技术，实现对掌子面的高精度、高效率的数字化构建，提高模型的准确性和精度；使用了围岩线、围岩面和节理线的地质信息，使得模型能够更全面地反映掌子面的地质情况；构建的掌子面模型可以广泛应用于洞库工程的各个方面，提高工程施工效率，提升灾害防控能力；本发明方法简单易行，适用性强，可以广泛应用于各种类型的洞库工程。
实施例2
基于实施例1中的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，本实施例公开了一种地下水封洞库掌子面模型构建的系统，包括：矢量文件生成单元、平面三维模型生成单元、弯曲三维模型生成单元、掌子面模型生成单元；其中：
矢量文件生成单元，用于获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
具体的，将掌子面的CAD图纸导入专业的CAD处理软件进行处理，提取出掌子面CAD中包含的围岩面、围岩线和节理线数据，根据围岩面、围岩线和节理线数据生成围岩面、围岩线和节理线的矢量文件。围岩面数据至少包括围岩面坐标数据、风化程度数据、面类型数据；围岩线数据至少包括围岩线坐标数据、线类型数据；节理线数据至少包括节理线坐标数据、节理倾向倾角数据。
平面三维模型生成单元，用于导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
具体的，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中分层设色处理方法包括：读取围岩面中的围岩等级字段，根据不同的围岩等级设置颜色，读取渗水量字段，根据渗水量数据设置渗水点颜色。对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中三维网格化处理方法包括：将围岩线与节理线数据中的坐标点相连，将围岩面中的坐标点通过构建成由一个个三角形组成的三角形网格，从而生成围岩面、围岩线、节理线的平面三维模型。
弯曲三维模型生成单元，用于根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
具体的，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
掌子面模型生成单元，用于根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
具体的，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，具体方法包括：首先计算地下水封洞库路径上的定位点坐标，即在水平面上垂直于路径点且与路径的距离为横截面宽度的一半的点，之后获取模型的外包矩阵的顶点坐标，将顶点坐标平移至定位点，得到变换参数，根据变换参数将模型中所有的点进行平移变换，达到将模型一起动到洞库路径目的。
本实施例还公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，配置为执行所述指令以实现实施例1中一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (10)
1.一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，包括：
S100.获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
S200.导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
S300.根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
S400.根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
2.如权利要求1所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，S100中，将掌子面的CAD图纸导入专业的CAD处理软件进行处理，提取出掌子面CAD中包含的围岩面、围岩线和节理线数据，根据围岩面、围岩线和节理线数据生成围岩面、围岩线和节理线的矢量文件。
3.如权利要求2所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，围岩面数据至少包括围岩面坐标数据、风化程度数据、面类型数据；围岩线数据至少包括围岩线坐标数据、线类型数据；节理线数据至少包括节理线坐标数据、节理倾向倾角数据。
4.如权利要求1所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中分层设色处理方法包括：读取围岩面中的围岩等级字段，根据不同的围岩等级设置颜色，读取渗水量字段，根据渗水量数据设置渗水点颜色。
5.如权利要求1所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，S200中，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理，其中三维网格化处理方法包括：将围岩线与节理线数据中的坐标点相连，将围岩面中的坐标点通过构建成由一个个三角形组成的三角形网格，从而生成围岩面、围岩线、节理线的平面三维模型。
6.如权利要求1所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，S300中，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
7.如权利要求1所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法，其特征在于，S400中，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，具体方法包括：首先计算地下水封洞库路径上的定位点坐标，即在水平面上垂直于路径点且与路径的距离为横截面宽度的一半的点，之后获取模型的外包矩阵的顶点坐标，将顶点坐标平移至定位点，得到变换参数，根据变换参数将模型中所有的点进行平移变换，达到将模型一起动到洞库路径目的。
8.一种地下水封洞库掌子面模型构建的系统，其特征在于，包括：矢量文件生成单元、平面三维模型生成单元、弯曲三维模型生成单元、掌子面模型生成单元；其中：
矢量文件生成单元，用于获取地下水封洞库掌子面CAD文件，并对地下水封洞库掌子面CAD文件进行矢量化处理，得到围岩面矢量文件、围岩线矢量文件和节理线矢量文件；
平面三维模型生成单元，用于导入处理后的围岩面、围岩线和节理线矢量文件，对围岩面、围岩线和节理线进行分层设色和三维网格化处理,生成围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型；
弯曲三维模型生成单元，用于根据得到的围岩面、围岩线和节理线的平面三维模型，由地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型；
掌子面模型生成单元，用于根据生成的围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，按预设规则将围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型进行集成，并移动到地下水封洞库路径，构建出符合地下水封洞库模型的掌子面模型。
9.如权利要求8所述的一种地下水封洞库掌子面模型构建的系统，其特征在于，弯曲三维模型生成单元，根据曲面化数值使用面弯曲算法和线弯曲算法，生成围岩面、围岩线和节理线的弯曲三维模型，其中面弯曲算法和线弯曲算法具体方法包括：根据地下水洞库截面的大小获取曲面化的数值，将平面三维模型的任一一个顶点定为原点，根据截面数据计算出弯曲的边所包含的坐标点的移动参数，使用该参数对所有点进行平移变换，得到弯曲的化的三维模型。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，配置为执行所述指令以实现如权利要求1-7中任一项一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311609938.9A CN117710593A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311609938.9A CN117710593A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117710593A true CN117710593A (zh) | 2024-03-15 |
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ID=90159771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311609938.9A Pending CN117710593A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种地下水封洞库掌子面模型构建的方法和系统 |
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-
2023
- 2023-11-29 CN CN202311609938.9A patent/CN117710593A/zh active Pending
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