[发明专利]一种大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法及系统

权利要求书

1.一种大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，包括：

获取大型露天矿开挖工程台阶开挖前后的地性线数据、地形和边界线数据，汇总形成地形数据集，根据所述地形数据集确定开采边界范围和台阶坡面体积；

根据所述地形数据集的高程特征点和地性约束线进行三角网建模，构建大型露天矿开挖工程前后的顶底三角网模型；

根据所述地形数据集中开挖前后的离散高程点及地性线特征点，得到同构后的顶底三角网模型；

根据所述同构后的顶底三角网模型，运用DTM布尔运算，构建填挖方三棱柱实体模型，得到所述三棱柱实体模型体积；

根据所述三棱柱实体模型体积与所述台阶坡面体积，确定大型露天矿开挖工程台阶体积，得到总的土石方填挖量。

2.根据权利要求1所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述构建大型露天矿开挖工程前后的顶底三角网模型方法为：

根据所述地形数据集，构建同构顶底开挖边界；

通过顶部开挖边界内的三角剖分算法，将所述顶部开挖边界和开挖后的所述地性线数据作为约束条件，开挖后的所述高程特征点作为控制点，进行所述三角剖分算法，构建顶部三角网模型；

通过底部开挖边界内的所述三角剖分算法，将所述底部开挖边界和开挖前的所述地性线数据作为约束条件，开挖前的所述高程特征点作为控制点，进行所述三角剖分算法，构建底部三角网模型。

3.根据权利要求2所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述得到同构后的顶底三角网模型方法为：

根据所述地形数据集中开挖前的所述离散高程点及所述地性线特征点，投影到所述底部三角网模型上；根据所述地形数据集中开挖后的所述离散高程点及所述地性线特征点，投影到所述顶部三角网模型上；汇总得到同构后的所述顶底三角网模型。

4.根据权利要求1所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述运用DTM布尔运算方法为：

根据同构后的所述顶底三角网模型运用所述DTM布尔运算，提取填挖零线，将开挖前后的模型通过所述填挖零线，生成加密后的所述顶底三角网模型。

5.根据权利要求1所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述构建填挖方三棱柱实体模型方法为：

根据所述同构后的顶底三角网模型，连接顶底三角面片对应的三个顶点构建直三棱柱。

6.根据权利要求1所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述得到所述三棱柱实体模型体积方法为：

通过三棱柱体积的计算方法，计算每个三棱柱单元体积，得到填挖方三棱柱的体积。

7.根据权利要求3所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，根据开挖前后的台阶坡底线得到开挖前后的所述台阶坡底线长度差和不同岩体类型开挖前后的台阶斜坡结构面坡面角，再利用断面法得到开挖前后的所述台阶坡面体积，通过开挖后的所述台阶坡面体积减去开挖前的所述台阶坡面体积得到本次开挖工程的所述台阶坡面体积，所述台阶坡面体积可为负值。

8.根据权利要求7所述的大型露天矿开挖工程台阶土石方量计算方法，其特征在于，所述构建同构顶底开挖边界方法为：

通过多线求交运算，得到有效开挖前后的所述台阶坡底线；

将开挖前后的所述台阶坡底线进行几何相交，通过相交运算形成所述底部开挖边界，未相交的可通过几何延伸、垂直延伸的方法使其相交；

根据所述高程特征点及所述地性线数据，所述底部开挖边界通过不同的插值方法，得到顶部开挖边界，形成所述同构顶底开挖边界。