[发明专利]一种山体中分布式地下设施温度场仿真方法

权利要求书

1.一种山体中分布式地下设施温度场仿真方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)山体及分布式地下设施的物理特征和温度分布仿真建模：对山体及分布式地下设施进行物理特征建模，根据物理特征模型在SPTIF中直接对山体和分布式地下设施的几何结构进行物理特征建模，从而建立山体和分布式地下设施的几何模型；

(2)渗流场建模：将渗流场抽象为多根山体中随机均匀分布的细导管，加入到分布式地下设施温度仿真模型中；

(3)对包含分布式地下设施的山体做含有渗流场和不含渗流场的情况下进行温度场仿真。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括如下子步骤：

(2.1)对山体数据的数据结构抽象，将整个山体抽象成一个有限节点组成的有层次关系的山体树结构；

(2.2)利用判断点是否在一个封闭多边形里的算法遍历上述生成的山体树结构，生成多根随机细管的底面坐标，得到每根细管的高度，生成毛细管。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2.1)具体包括：

将山体等高线数据分离成17个区域，每个区域在同一海拔高度上，不同区域之间在水平上相互独立，互不交错，在垂直方向具有层次结构，海拔高的区域在垂直方向上的投影包含于海拔低的封闭曲线内；

用多叉树的数据结构对山体进行进一步的抽象，山体树结构的构建方法是，把山体倒过来，每个区域当做一个节点，山底就是树的根节点，若在垂直方向上的投影中上一层对下一层有封闭区间的包含关系，那么下一层就是上一层的子节点。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2.2)具体包括：

随机产生一根“毛细管”的底面坐标，从山体树结构的最低层的节点开始，判断该坐标点是否在该层的所有点组成的封闭曲线内，若在此封闭曲线内，如果该层所在的节点是叶子节点，则“毛细管”的最大高度等于此节点的海拔高度，如果不是叶子节点，则对下一层子节点进行遍历；若不在此封闭曲线内，则对同一海拔的其它节点进行遍历，如果该点不在此海拔高度的所有节点的封闭曲线内，说明该“毛细管”的最大高度等于此节点的父节点的海拔高度；对山体树结构中的所有点遍历，找到所有点对应的最高海拔，即确定了所有“毛细管”对应的高度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2.2)中判断点是否在一个封闭多边形里的算法具体包括：

(2.2.1)从P点作一条水平直线，从封闭多边形一点P0开始，遍历完整个多边形所有的点，它前一个点表示为P1，后一个点表示为P2；

(2.2.2)求水平直线与多边形的所有交点，如果线段P0P2水平，如果p.y＝p₂.y，则把点P₂加入交点集合；如果线段P₀P₂水平，p₁.y＝p₀.y，则再次把点P₂加入交点集合；

(2.2.3)如果线段P₀P₂不水平，求出y＝p.y直线和线段P₀P₂的交点IP，如果IP和P₀重合，判断线段P₁P₀和线段P₀P₂是否在直线y＝p.y两侧，如果是，则把IP加入交点集合；如果IP不和P₀重合，则直接把IP加入交点集合；

(2.2.4)将交点集合点按横坐标大小排序；

(2.2.5)点在边界上判断为不在多边形内，若交点个数为奇数，判断点在多边形外，依次在交点集合中取两个点IP₁,IP₂，如果存在p.x＞＝p₁.x且p.x＜＝p₂.x，则点P在多边形里面，如果不存在，则点P在多边形外面。

6.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：

(3.1)建立分布式地下设施热力学模型；

(3.2)含有分布式地下设施的山体温度场仿真。