基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法

1328 编辑：中冶有色技术网来源：中国葛洲坝集团易普力股份有限公司

2021-12-17 11:49:17

权利要求

1.基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，获取目标区域地理数据：将绿色矿山项目所在的区域定义为目标区域，并结合需求对目标区域进行地理信息采集，以获得目标区域的地理信息；

第二步，构建点云模型及TIN模型：将获得的地理信息导入三维软件中，生成三维模型后，再将目标区域位置坐标标记在三维模型上，以获得目标区域的点云模型，并将点云模型转换为TIN模型；

第三步，构建原始地貌实景三维模型：基于TIN模型，将采集到的表面纹理和垂直纹理的数据贴合到目标区域的三维模型上，生成目标区域的原始实景三维模型；

第四步，构建矿区开采规划实景三维模型：根据需求并结合行业规范，对目标区域进行矿山开采规划，以确定矿区，并形成与目标区域坐标一致的指定格式文件，将此文件导入所述三维软件中，覆盖原始实景三维模型，并形成矿区实景三维模型，再基于TIN模型将矿区岩石纹理贴合到该模型上，形成矿区开采规划的实景三维规划模型；

第五步，构建生态修复规划实景三维模型：结合生态修复设计文件，将生态修复区域标记出来，基于TIN模型将适宜矿区生长的植被纹理贴合到矿区开采规划的实景三维规划模型中，形成生态修复规划的实景三维规划模型。

2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，在所述第四步后，还包括构建矿区灾害治理规划实景三维模型，该规划包括将矿区内存在的地质灾害隐患标记出来，对矿区进行灾害治理规划，结合矿山环境治理相关要求，形成指定格式的灾害治理规划文件，将此文件导入所述软件中形成灾害治理模型，再将矿区岩石纹理贴合到灾害治理模型上，形成灾害治理规划的矿区实景三维规划模型；在所述第五步的生态修复规划构建步骤中，通过将适宜矿区生长的植被纹理贴合到灾害治理规划的矿区实景三维规划模型中，形成生态修复规划的实景三维规划模型。

3.根据权利要求1或2所述的规划方法，其特征在于，所述指定格式为CAD格式。

4.根据权利要求3所述的规划方法，其特征在于，所述地理信息采集通过无人机航拍获得。

5.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述无人机上携带有五个镜头，包括垂直镜头和前后左右四个镜头，垂直镜头垂直向下布置，用于获取具有高程信息的正射影像数据，前后左右四个镜头倾斜布置，用于获得具有高程信息的倾斜影像数据。

6.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述无人机能够按照在电子地图上圈定的范围和规划的路径进行航飞拍摄。

7.根据权利要求6所述的规划方法，其特征在于，所述路径被规划为“井”字形。

8.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述三维软件内置在所述无人机上。

说明书

技术领域

本发明是绿色矿山建设领域，特别是基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法。

背景技术

绿色矿山建设建设是指，在矿产资源开发全过程中，实施科学有序的开采，对矿区及周边生态环境扰动控制在可控范围内，实现矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化的矿山。然而，我国矿山建设过程中，很多矿山企业都是粗放式开采，矿山开采面貌差、地质灾害隐患较多、矿山环境与周边环境不协调等问题较为突出。

目前，绿色矿山建设过程中，均忽视了规划建设的重要性，许多矿山企业普遍停留在后端的绿化阶段，认为种树种草便是绿色矿山建设。但其实，建设绿色矿山，规划起着关键作用，做好规划会减少很多不必要的工作，比如矿山开采不合理的边坡预留，资源开采率较低，地质灾害隐患消除后，随着开采又出现，矿山环境治理后由于开采计划，铲除已修复好的植被来进行矿山开采，等等。因此，亟待提出一种专门针对绿色矿山建设的规划方法，提高绿色矿山建设效率，降低绿色矿山建设成本。

发明内容

本发明的目的就是针对现有绿色矿山建设过程中缺少贯彻全过程的绿色矿山建设规划的不足，提供一种基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法，该方法通过获取目标区域地理数据、构建点云模型及TIN模型、构建原始地貌、构建矿区开采规划和构建生态修复规划等步骤，并利用三维建模手段，将矿山开采、复绿的生态修复方案在实景三维模型内真实呈现，更加直观、更加立体化、更加真实的展示开采活动对周边环境的影响以及生态修复后矿山环境，为绿色矿山建设提供客观的、直观的科学评价支撑。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法，包括以下步骤；

第一步，获取目标区域地理数据：将绿色矿山项目所在的区域定义为目标区域，并结合需求对目标区域进行地理信息采集，以获得目标区域的地理信息；

采用前述方案的本发明，通过获取目标区域地理数据、构建点云模型及 TIN模型、构建原始地貌、构建矿区开采规划和构建生态修复规划等步骤，并利用三维建模手段，将矿山开采、复绿的生态修复方案在实景三维模型内真实呈现，更加直观、更加立体化、更加真实的展示开采活动对周边环境的影响以及生态修复后矿山环境，为绿色矿山建设提供客观的、直观的科学评价支撑。

优选的，在所述第四步后，还包括构建矿区灾害治理规划实景三维模型，该规划包括将矿区内存在的地质灾害隐患标记出来，对矿区进行灾害治理规划，结合矿山环境治理相关要求，形成指定格式的灾害治理规划文件，将此文件导入所述软件中形成灾害治理模型，再将矿区岩石纹理贴合到灾害治理模型上，形成灾害治理规划的矿区实景三维规划模型；在所述第五步的生态修复规划构建步骤中，通过将适宜矿区生长的植被纹理贴合到灾害治理规划的矿区实景三维规划模型中，形成生态修复规划的实景三维规划模型。以便对存在地质灾害隐患的矿区的地质灾害进行治理，消除隐患，确保安全。

优选的，所述指定格式为CAD格式。以利用常用软件格式，确保方便性和可靠性。

进一步优选的，所述地理信息采集通过无人机航拍获得。以充分利用现代技术手段大幅提高信息采集效率，并减少人员投入和避免人员直接进行实地采集，提高安全性。

更进一步优选的，所述无人机上携带有五个镜头，包括垂直镜头和前后左右四个镜头，垂直镜头垂直向下布置，用于获取具有高程信息的正射影像数据，前后左右四个镜头倾斜布置，用于获得具有高程信息的倾斜影像数据。以通过多个摄影方向获得更加全面、准确的信息，提高信息采集精准度。

更进一步优选的，所述无人机能够按照在电子地图上圈定的范围和规划的路径进行航飞拍摄。利用航拍机可通过电子地图规划航拍路径的优势，实施按预定路径的航怕，进一步获得更加全面的地貌和地质信息。

还进一步优选的，所述路径被规划为“井”字形。以形成网各形航拍路径，确保在矿区内的航拍不留死角、漏拍等，更进一步获得更加全面的地貌和地质信息。

更进一步优选的，所述三维软件内置在所述无人机上。以利用集成度更高、功能性更强的航拍机进行拍摄和数据处理，显著提高效率。

本发明的有益效果是，综合利用无人机倾斜摄影技术和三维地理信息软件平台，可将二维平面设计一键转换三维立体模型、设计模型与现状实景三维模型融合，将矿山开采现状、分阶段开采复绿、地质灾害治理、开采后生态修复设计方案在实景三维模型内真实呈现，更加直观、立体化、真实的展示开采活动对周边环境的影响以及生态修复后的矿山环境，为绿色矿山建设提供客观的、直观的科学评价支撑。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

参见图1，一种基于实景三维建模的绿色矿山建设规划方法，包括以下步骤；

第四步，构建矿区开采规划实景三维模型：根据需求并结合行业规范，对目标区域进行矿山开采规划，以确定矿区，并形成与目标区域坐标一致的CAD 格式文件，将此文件导入所述三维软件中，覆盖原始实景三维模型，并形成矿区实景三维模型，再基于TIN模型将矿区岩石纹理贴合到该模型上，形成矿区开采规划的实景三维规划模型；

其中，在所述第四步后，还包括构建矿区灾害治理规划实景三维模型，该规划包括将矿区内存在的地质灾害隐患标记出来，对矿区进行灾害治理规划，结合矿山环境治理相关要求，形成CAD格式的灾害治理规划文件，将此文件导入所述软件中形成灾害治理模型，再将矿区岩石纹理贴合到灾害治理模型上，形成灾害治理规划的矿区实景三维规划模型；在所述第五步的生态修复规划构建步骤中，通过将适宜矿区生长的植被纹理贴合到灾害治理规划的矿区实景三维规划模型中，形成生态修复规划的实景三维规划模型。

前述方法中，地理信息采集通过无人机航拍获得；该无人机上内置有前述三维软件，并携带有五个镜头，包括垂直镜头和前后左右四个镜头，垂直镜头垂直向下布置，用于获取具有高程信息的正射影像数据，前后左右四个镜头倾斜布置，用于获得具有高程信息的倾斜影像数据。其中，无人机能够按照在电子地图上圈定的范围和规划的路径进行航飞拍摄，具体的航拍路径按“井”字形规划，以形成网格形航拍路径，确保在矿区内的航拍不留死角、不漏拍等，更进一步获得更加全面的地貌和地质信息。

本方法中，是否需要构建矿区灾害治理规划实景三维模型，需要在构建矿区开采规划实景三维模型与构建生态修复规划实景三维模型之间，根据矿区地质信息判断是否存在地质灾害隐患，如存在，则需要构建矿区灾害治理规划实景三维模型，否则，可以省掉该构建矿区灾害治理规划实景三维模型的步骤。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。