礦山巷道數(shù)據(jù)組織及三維可視化研究.pdf

1、數(shù)字礦山，是指在礦山范圍內(nèi)建立一個以三維坐標(biāo)為主線的礦山信息模型，該模型能描述礦山中每一個點的全部信息，并按三維組織、存儲，提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段。目前，礦山的巷道幾乎都是以二維的采掘工程平面圖的方式來管理。三維數(shù)字礦山系統(tǒng)是在傳統(tǒng)平面地圖的基礎(chǔ)上，疊加空間矢量數(shù)據(jù)、地物興趣點數(shù)據(jù)以及三維模型數(shù)據(jù)，對真實地形、地物進行數(shù)字化三維模擬和三維表達，為用戶提供一個與真實生活環(huán)境一樣的三維井下環(huán)境。與傳統(tǒng)二維平面數(shù)據(jù)相比，三維

2、數(shù)字礦山系統(tǒng)能突破平面地圖對空間描述二維化、三維空間尺度感差的缺點，因此，合理地組織與管理巷道數(shù)據(jù)，實現(xiàn)巷道三維建模，在三維場景中對巷道模型進行索引與調(diào)度并實現(xiàn)巷道可視化，為礦山管理提供了一種高效、直觀、有形的解決方案，同時也對礦井優(yōu)化設(shè)計具有較高的應(yīng)用價值。
　　本文在介紹了巷道數(shù)據(jù)來源與特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于三維矢量圖層的巷道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理方式，實現(xiàn)了巷道數(shù)據(jù)由二維平面到三維空間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)三維巷道之間的空間位置關(guān)系，對巷道線

3、進行了拓?fù)錂z查并對其中的拓?fù)溴e誤進行了修復(fù)，保證了巷道線在三維空間上的正確連通。最后在正確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，自動提取了巷道的中心線，為巷道三維建模提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了巷道空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的高效管理。
　　巷道模型在大范圍場景中加載時，通過采用細(xì)節(jié)層次技術(shù)，逐次簡化景物的表面細(xì)節(jié)，減少場景的幾何復(fù)雜性，從而實現(xiàn)了巷道的快速繪制與畫面視覺效果的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。巷道在三維場景加載時，整個礦山巷道的各個模型部分根據(jù)其空間定位點加載到正確的位