复杂采空区三角网模型剖面轮廓线提取方法

 采空区是矿山安全生产面临的主要灾源之一,准确获取采空区剖面等信息是实施采空区灾害防治及空区周边资源安全开采的重要基础,而采空区三角网模型剖面轮廓线提取是采用可视化方法实现采空区剖面准确获取的前提。在分析目前常用的三角网模型剖面轮廓线提取方法（即最小距离法、扇形区域法和凸包算法）运用于提取边界复杂的采空区剖面轮廓线时存在缺陷的基础上,对传统的方法进行了改进,形成了适用于复杂边界采空区三角网模型剖面轮廓线的提取方法--凸包压入法。首先以垂直于任意坐标轴的平面剖切采空区三角网模型得到轮廓线的无序点集,提取无序点集的凸包线作为初始轮廓线,然后将包络于初始轮廓线内的点按张角最大的原则全部添加到轮廓线中,获得完整的剖面轮廓线,形成采空区剖面。实际应用表明,研究形成的算法能够快速有效地提取复杂采空区的剖面轮廓线,可准确获取复杂采空区剖面,具有很好的实用价值。     

三角网格模型特征线提取方法

提出一种三角网格模型的特征线提取方法.在三角网格模型特征点提取的基础上,人工交互地指定初始特征点.由初始特征点开始,应用主成分分析法分析特定范围内特征点集的主方向,寻找主方向上距离质心最远的特征点,并作为特征方向上的后继特征点;依次迭代,顺序记录特征点序列,直至寻找的后继特征点落回到初始特征域内才结束.最终,用3次非均匀B样条曲线,将得到的特征点集合拟合生成光滑特征线.     

三角网格曲面的高光线模型

计算机曲面描述通常采用两种方法：用数学函数曲面表示方法（即连续曲面）和用离散的数据点与相应点间的拓扑关系表示曲面（即网格曲面）。高光线模型是一种可视化的曲面品质分析模型。这里将连续曲面的高光线模型拓展应用到三角网格曲面中，提出了三角网格曲面高光线模型的定义并对三角网格曲面高光线的相关性质及其追踪方法进行了探讨。     

基于Morse-Smale复形的三角网格特征线提取

提出了基于Morse-Smale(MS)复形的特征线提取算法.计算网格各顶点曲率,构造指标函数,并以此为依据建立MS复形,复形中的临界点、升弧和降弧构成初始特征线集合;定义显著度作为判断特征线重要程度的控制参数,通过复形简化过程依次删除次要特征,获得清晰、准确的特征线.实验结果表明,该算法可自动提取相互连接的特征线,计算效率高.     

采空区体积三角网模型剖面的微积分算法

为了准确获取采空区空间体积,以采空区三维激光扫描系统探测到的原始数据为依据,提出采空区体积的三角网模型微积分算法.算法首先确定模型剖切的主轴方向,用一组等间距平行面对模型进行相切并获得剖面的无序点集,运用所提出的凸包压入法生成采空区剖面的初始边缘轮廓线;再将初始边缘轮廓线内的其他交点添加到剖面中,形成完整的采空区剖面形态;最后利用平面三角形有向面积叠加计算剖面面积,将剖面面积与微小间距进行积分获取采空区的体积.工程应用表明,所研究的采空区体积算法稳定性好,精度高,可实现对复杂采空区体积的有效计算.     

基于弹簧-质点模型的三角网格曲面展开算法及其应用

提出一种自调整初始展开方法,对基于弹簧-质点模型的展开优化算法进行改进,保证其初始展开平面的拓扑完整性.同时,为了防止模型迭代发散,采用对能量释放前后误差进行判断的方法,有效地遏制算法的发散.最后,将算法应用于制造领域,试验结果表明算法可取得较高质量的展开平面.     

三角网格分割中种子点的优化采样算法

三角网格分割是三维模型处理中一项重要的工作,通过VSA(variational shape approximation)方法分割的结果可以用于轮廓线的生成、模型重建等工作,但由于其种子点选取的随机性,直接通过VSA方法进行不同类型的网格划分会存在划分粒度、划分策略不确定的问题.文章针对三维模型轮廓线提取,基于VSA方法...     

多种子点提取三角网格特征轮廓的方法

提出一种基于多种子点提取三角网格特征的算法,根据曲率大小和法向矢量检测特征轮廓存在区域并用不同颜色凸显;在适当位置指定种子点并计算种子点的相关属性;构建节点评估函数模型来选择路径节点;最后将提取的特征轮廓线进行光顺处理。通过实例表明,该算法不仅对封闭特征和锐利边缘提取有效,还对开口特征和特征变化平缓的区域有效,甚至对相同特征分叉时提取的准确性更高。     

一种基于Dijkstra算法的三角网格地表模型算法

对二维地表模型运用Dijkstra算法求解最短路径时,为了减少计算量,需要对模型进行简化后,才开始进行Dijkstra算法的求解,所以结果并不符合实际地表情况。不在模型上进行任何简化,而是直接在模型上划分三角网格来处理最原始的模型。然后用基于Dijkstra算法和矢量夹角的三角网格地表模型算法求解最短路径。通过此算法完成了一个实例的最短路径求解。结果表明,采用文中算法所得到的结果符合Dijkstra算法求得的路径和实际情况,而复杂度并没有因为未简化模型而大幅上升,并且算法具有效率高、复杂度低、稳定性好等优点。     

复杂采空区三维散乱点建模技术研究及应用

以采空区三维激光扫描系统探测获取的原始数据为依据,针对复杂采空区散乱点云数据,研究提出运用一组等间距的垂直于包围盒走向方向的平行切割面,对散乱点云进行区域划分进而构建空区实体模型的方法.首先确定等间距平行切割面的方向和间距,对散乱点云数据进行划分;其次运用最小距离法确定散乱点云的位置即所归属的切割面;最后运用凸包最小距离法对每个切割面上的散乱点进行排序,成为有序点后对其进行建模.应用表明,研究所形成的建模方法可实现对复杂采空区散乱点云的精确建模.     

一种新的堤坝三维透视模型构建方法及应用研究

提出一种堤坝三维透视模型构建方法．该方法以数字地面模型生成的地形图为基础数据,首先采用标高投影理论,建立堤坝坡脚线的数学模型;然后应用透视投影理论,建立地形与地物相一致的三维透视数学模型,并使建立的模型与VC OPENGL相融合,实现堤坝的三维透视的实时交互显示．通过实例验证,本方法实用、经济、快捷．     

复杂空区群建模及在圈定矿岩移动范围的应用

以大岭西山菱镁矿为例,基于SURPAC软件平台,综合应用边界轮廓线法和Delaunay三角化方法的复杂地质体建模方法,建立了矿区的数字地表模型和空区群的三维实体模型.并以TCL语言为基础,编制了基于空区底板边界轮廓线、岩石移动角和地表投影标高的矿岩移动范围三维模型自动构建程序,对大岭西山菱镁矿进行了应用,得到了矿岩移动范围的三维实体模型,并将其与数字地表模型进行布尔运算,圈定地表移动范围.     

采空区三维实体模型的交互接口技术

为完善自主研发的采空区三维建模可视化集成系统数据输入输出功能结构,以及实现集成系统与主流三维矿业软件间的实体模型数据交互,设计了集成系统实体模型数据接口功能.在解析三维实体模型3dm,dat及dtm文件数据结构及总结其数据存储规律基础上,研究开发了基于该三种实体模型文件的集成系统实体模型数据接口.应用结果表明,该数据接口有效实现了集成系统与Surpac等三维矿业软件间采空区三维实体模型的交互与共享,进一步完善了集成系统文件数据输入输出功能,提高了其应用价值,同时为该类型文件格式的研究提供了有益借鉴.     

高密度电阻率法在探测多层采空区中的应用

介绍了高密度电阻率法的工作原理及野外工作方法,探讨了应用高密度电阻率方法探测多层采空区时应注意的问题,阐述了探测地下煤层多层采空区的具体步骤。     

成型面叶片型面的数学模型及其应用

成型面叶片是指叶片型面沿叶高各截面内背弧型线的圆弧半径不随叶高变化、均相同的叶片,即可用成型铣刀加工出来的叶片.通过对成型面叶片型面成形规律的分析,运用三维几何变换理论,推导出了这类叶片型面的通用数学模型.应用该模型可推导出各种特殊成型面叶片型面的数学模型,从而可由这类叶片的零件图直接求出其型面的数学模型,为这类叶片型面的加工与测量奠定了理论基础.     

数字高程模型的表现及应用

数字高程模型（DEM）是测绘领域中一个重要的应用分支。笔者主要介绍了数字高程模型的数据获取方式、生成方法以及在测绘、地理信息系统和遥感等领域中的应用。     

一类凹减算子的不动点定理及其应用

研究了序Banach空间中一类不带连续性和紧性凹减算子不动点的存在唯一性,并将其应用到二阶微分方程的两点边值问题上.     

多元联系数集对模型及其评价应用

在集对分析理论基础上,提出了基于多元联系数的集对分析评价模型,并通过实例与其它评价方法相比较,表明该模型评价结果合理,结论正确,是一种简单有效的评价方法.     

电网规划方案组合评价模型构建与应用

针对电网规划的特点,需要兼顾综合考虑电网规划方案的财务效益、技术经济、可靠性以及对环境的影响等,分别采用层次分析评价、熵值评价法等主、客观单一评价模型构建出基于信息熵原理的组合评价模型,对单模型评价结果进行综合,确保评价出最优的控制方案;实证研究表明:现实组合评价模型可有效地获取各单一评价模型的优点,提高电网规划方案优选的实用性,为电网规划方案的优选评价问题提供了一条新的研究思路。