露天矿山计划开采边界线的处理方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及露天矿山生产计划编制和三维建模领域，尤其涉及一种露天矿山计划开采边界线的处理方法、装置及存储介质。

背景技术：

利用三维矿业软件进行露天矿山生产计划编制时，通常将境界范围内各个台阶的剩余可采矿石离散成尺寸相同的矩形价值块，各个价值块属性信息包含矿石品种、元素品位、矿石量、计划阶段、i索引值和j索引值，三维矿业软件提供自动编制计划功能或手工交互编制计划功能实现生产计划的编制，并将各个价值块在何时开采的信息写入价值块的计划阶段属性中。在价值块上所呈现的生产计划开采范围对矿山开采的指导有重要的意义，但是由于价值块上所呈现的生产计划开采范围几何形状锯齿感强，展示不够直观，且不利于计划终了图的制作。为此矿山技术人员需要人工的在价值块上大致平滑地圈出生产计划开采范围，并手工建立三维模型。针对上述现象，亟需一种在价值模型上自动生成生产计划开采范围平滑边界线及三维模型的方法，实现减少人工建模工作量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：如何自动生成平滑后的生产计划开采范围边界线。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种露天矿山计划开采边界线的处理方法、装置和存储介质。

本发明提出一种露天矿山计划开采边界线的处理方法，包括：

s1、将露天矿山划分为多个大小相同、方位相同的矩形价值块，并标记所述价值块的位置和类型；其中，每个所述价值块包括四个价值块边和四个价值块顶点，每个价值块边包括两个价值块顶点，相邻的所述价值块共用同一条价值块边和两个价值块顶点，根据所述价值块的位置标记所述价值块边和所述价值块顶点的位置；

s2、结合所述价值块顶点的位置，将类型种类大于2种的价值块共用的价值块顶点标记为特征点；

s3、结合所述价值块边的位置，提取类型种类大于1种的价值块共用的价值块边并归纳到集合b，将集合b中的价值块边的价值块顶点首尾相连形成计划开采边界线；

s4、在所述集合b中插入各个价值块边的中点，并删除集合b中的非特征点保留特征点，完成计划开采边界线的平滑处理。

优选地，在步骤s1中，所述价值块的位置是通过i索引值和j索引值标记，其中所述i索引值表示x轴方向上第i个价值块，i取值1至i，所述j索引值表示y轴方向上第j个价值块，j取值1至j，i和j为大于1的整数。

优选地，在步骤s1中，所述价值块的类型根据价值块待开采的时间进行分类，不同的类型用不同的数字表示。

优选地，在步骤s1中，根据所述价值块的位置标记所述价值块边的位置进一步包括：设价值块bi,j的4个边为价值块边，从左面逆时针依次定义为si,j、si,j+1、si+1,j+1、和si+1,j，对于价值块边si,j，对应的两个价值块为bi,j和bi-1,j，对于价值块边si,j+1，对应的两个价值块为bi,j和bi,j+1，对于价值块边si+1,j+1，对应的两个价值块为bi,j和bi+1,j，对于价值块边si+1,j，对应的两个价值块为bi,j和bi,j-1。

优选地，在步骤s1中，根据所述价值块的位置标记所述价值块顶点的位置进一步包括：设价值块bi,j的4个顶点为价值块顶点，从左下角逆时针依次定义为vi,j、vi,j+1、vi+1,j+1和vi+1,j。

进一步地，在步骤s3中，所述将集合b中的价值块边的价值块顶点首尾相连形成计划开采边界线是根据以下步骤形成：

s31、遍历集合b得到最左上角的价值块顶点设为vlu,作为生产计划开采范围边界线p的起点；

s32、以vlu为轴心，从正北方位开始，沿逆时针方向寻找与起始方位角度最小的价值块边设为sf，将sf从b中移除，并将sf对应的另一顶点设为vlu，作为生产计划开采范围边界线的下一点；

s33、以vlu为轴心，从sf方位开始，沿逆时针方向寻找与sf方位角度最小的价值块边，设为sf，将sf从b中移除，并将sf对应的另一顶点设为vlu，作为生产计划开采范围边界线的下一点，重复；

s34、判断vlu是否为最左上角的价值块顶点，若是，则执行下一步，若否，则执行上一步；

s35、闭合生产计划开采范围边界线p；

s36、判断集合b是否为空，若是，算法结束，若否，则执行步骤s31。

进一步地，在步骤s4之后，还包括步骤：s5、根据平滑处理后的计划开采边界线建立生产计划开采范围三维模型。

更进一步地，步骤s5中，根据平滑处理后的计划开采边界线建立生产计划开采范围三维模型进一步包括：根据平滑处理后的计划开采边界线沿z轴按台阶高度向下移动复制一份得到复制后的计划开采边界线，在计划开采边界线及所述复制后的计划开采边界线之间构建多个三角网，将多个所述三角网合并形成生产计划开采范围三维模型。

本发明还包括一种采用露天矿山计划开采边界线的处理方法的装置，包括：显示器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

此外本发明还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：露天矿山划分为多个大小相同的矩形价值块，并标记所述价值块的位置和类型，每个价值块包括四个价值块边和四个价值块顶点，每个价值块边包括两个价值块顶点，相邻的所述价值块共用同一条价值块边和两个价值块顶点，根据所述价值块的位置标记所述价值块边和所述价值块顶点的位置，从而可找到任一价值块、价值块边及价值块顶点，在此基础上，每个价值块顶点可以由多个价值块共用，某个价值块顶点由大于2的多个类型的价值块所共用，说明该价值块顶点为3个或4个类型的价值块的分界点故标记为特征点；某个价值块边由大于1的多个类型的价值块所共用，说明该价值块边为两个价值块的分界边，结合价值块顶点的位置能够找到特征点的位置并标记出来，结合价值块边的位置进一步找到价值块边并归纳到集合b中，将集合b中的价值块边中的顶点首位相连既能够形成计划开采边界线，该开采边界线准确无误，之后在所述集合b中插入各个价值块边的中点，形成计划开采边界加密线，并删除集合b中的非特征点保留特征点，完成计划开采边界线的平滑处理，上述步骤都可通过程序实现，从而实现了自动生成平滑后的生产计划开采范围边界线。

另外本发明提出的处理方法能够精准的找到边界线再通过插入各个价值块边的中点，形成计划开采边界加密线，并删除集合b中的非特征点保留特征点，完成计划开采边界线的平滑处理，平滑处理两个相邻的开采范围边界线时，不存在出现孔、缝或重叠、交叉的问题。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本具体实施方式提出一种露天矿山计划开采边界线的处理方法的流程图。

图2为本具体实施方式中生产计划开采范围边界线提取的流程图。

图3为本发明实施例中露天矿山生产计划编制价值块示意图。

图4为本发明实施例中露天矿山生产计划价值块特征标记示意图。

图5本发明实施例中露天矿山生产计划开采范围边界线的算法执行过程示意图。

图6为本发明实施例中露天矿山生产计划开采范围边界线示意图。

图7为本发明实施例中露天矿山生产计划开采范围边界线平滑处理后效果图。

图8为本发明实施例中露天矿山生产计划开采范围三维模型效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

结合图1，本具体实施方式提出一种露天矿山计划开采边界线的处理方法，包括如下步骤：

步骤101.露天矿山生产计划价值块分类，标记价值块的位置和类型，根据价值块的位置标记价值块边和价值块顶点的位置。

在本步骤中，将露天矿山划分为多个大小相同、方位相同的矩形价值块，并标记所述价值块的位置和类型；其中，每个所述价值块包括四个价值块边和四个价值块顶点，每个价值块边包括两个价值块顶点，相邻的所述价值块共用同一条价值块边和两个价值块顶点，根据所述价值块的位置标记所述价值块边和所述价值块顶点的位置。在本具体实施方式中，价值块属性信息包括类型和位置，价值块的类型是指价值块的计划阶段类型，该计划阶段类型可以是不同月份的计划开采计划，也可以是不同年份或其他不同时间的计划开采计划，本具体实施里中，计划阶段类型h用不同的数字0至h表示不同的月份，总共有h+1种类型的价值块。所述价值块的位置是通过i索引值和j索引值标记，其中所述i索引值表示x轴方向上第i个价值块，i取值1至i，所述j索引值表示y轴方向上第j个价值块，j取值1至j，i和j为大于1的整数。设i＝0或j＝0或i＝i+1或j＝j+1的价值块的计划阶段的值为0，根据价值块的计划阶段的值，将价值块分为h+1个种类。设价值块bi,j的4个顶点为价值块顶点，从左下角逆时针依次定义为vi,j、vi,j+1、vi+1,j+1和vi+1,j。在本步骤中，设价值块bi,j的4个边为价值块边，从左面逆时针依次定义为si,j、si,j+1、si+1,j+1、和si+1,j。对于价值块边si,j，对应的两个价值块为bi,j和bi-1,j，对于价值块边si,j+1，对应的两个价值块为bi,j和bi,j+1，对于价值块边si+1,j+1，对应的两个价值块为bi,j和bi+1,j，对于价值块边si+1,j，对应的两个价值块为bi,j和bi,j-1。

步骤102.结合所述价值块顶点的位置，将类型种类大于2种的价值块共用的价值块顶点标记为特征点；例如，对于价值块顶点vi,j，若对应的4个价值块bi-1,j-1、bi-1,j、bi,j和bi,j-1的计划阶段值类型大于2种，则标记vi,j为特征点。

步骤103.生产计划开采范围边界线提取。

结合所述价值块边的位置，提取类型种类大于1种的价值块共用的价值块边并归纳到集合b，将集合b中的价值块边的价值块顶点首尾相连形成计划开采边界线；例如，若价值块边对应的2个价值块的计划阶段值类型种类大于1种，则提取出该价值块边，设为集合b，提取出的价值块边首尾相连形成生产计划开采范围边界线p＝{{v1,v2,v3,...,vn}，…，{vn+1,vn+2,vn+3,...,vn+m}}。结合图2，进一步地算法步骤如下：

步骤1031、遍历集合b得到最左上角的价值块顶点设为vlu,作为生产计划开采范围边界线p的起点；

步骤1032、以vlu为轴心，从正北方位开始，沿逆时针方向寻找与起始方位角度最小的价值块边设为sf，将sf从b中移除，并将sf对应的另一顶点设为vlu，作为生产计划开采范围边界线的下一点；

步骤1033、以vlu为轴心，从sf方位开始，沿逆时针方向寻找与sf方位角度最小的价值块边，设为sf，将sf从b中移除，并将sf对应的另一顶点设为vlu，作为生产计划开采范围边界线的下一点，重复；

步骤1034、判断vlu是否为最左上角的价值块顶点，若是，则执行下一步，若否，则执行上一步；

步骤1035、闭合生产计划开采范围边界线p；

步骤1036、判断b是否为空。若是，算法结束，若否，则执行步骤1031。

步骤104.生产计划开采范围边界线平滑处理。

在所述集合b中插入各个价值块边的中点，并删除集合b中的非特征点保留特征点，完成计划开采边界线的平滑处理。

在本步骤中，在生产计划开采范围边界线{v1,v2,v3,...,vn}中，插入各个价值块边的中点，形成生产计划开采范围边界加密线在生产计划开采范围边界加密线中删除属于{v1,v2,v3,...,vn}中非特征点，完成生产计划开采范围边界线的平滑处理。

105、根据平滑处理后的计划开采边界线建立生产计划开采范围三维模型。

将生产计划开采范围边界平滑线在z轴方向上按台阶高度向下移动复制一份，开采范围边界平滑线及复制的开采范围边界平滑线内部构建三角网，开采范围边界平滑线与复制的开采范围边界平滑线之间构建三角网，将所有的三角网合并形成生产计划开采范围三维模型。

需要说明的是，本发明中的顶点有两种表达形式，具有两个下标的vi,j是由索引i和j表示，具有一个下标的vn是由序号表示，该序号是按照逆时针排序。

本具体实施方式还包括一种采用露天矿山计划开采边界线的处理方法的装置，包括：显示器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

此外本具体实施方式还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

本具体实施方式提供的露天矿山生产计划开采范围三维模型自动生成方法，在价值模型上自动生成生产计划开采范围平滑边界线及三维模型，实现了减少人工建模工作量。

下面以一个具体实例来对本具体实施方式提出的方法进行详细介绍。

a1：某露天矿山生产计划编制价值块如图3所示，价值块的计划阶段值包含0、1、2和3，即将价值块分为4个种类。对于价值块顶点v3,2，对应的4个价值块b2,1、b2,2、b3,2和b3,1的计划阶段值分别为2、3、3和1，类型种类大于2种，则标记v3,2为特征点，如图4所示。依此方法，标记所有的特征点。

a2：首先处理计划阶段值为1的价值块，提取出价值块边对应的2个价值块的类型种类大于1种的价值块边，并首尾相连，算法步骤如图2所示，算法执行过程如图5所示，从1到2到3再到4，以此类推，最终形成生产计划开采范围边界线{v1,v2,v3,...,v559}，如图6所示。

a3：在生产计划开采范围边界线{v1,v2,v3,...,v559}中，插入各个价值块边的中点，形成生产计划开采范围边界加密线在生产计划开采范围边界加密线中删除属于{v1,v2,v3,...,v559}中非特征点，完成生产计划开采范围边界线的平滑处理，如图7所示。将生产计划开采范围边界平滑线在z轴方向上按台阶高度向下移动复制一份，开采范围边界平滑线及复制的开采范围边界平滑线内部构建三角网，开采范围边界平滑线与复制的开采范围边界平滑线之间构建三角网，将所有的三角网合并形成生产计划开采范围三维模型，如图8所示，该模型不同类型的价值块由平滑后的开采范围边界线隔开。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。