一种矿体块段模型储量的自动更新方法技术

本发明专利技术提供了一种矿体块段模型储量的自动更新方法，包括以下步骤：以采场为单位建立DEM和两份三维矿体块段模型M1、M2；将M2以地理胞体为单位划分，在M2中增加挖掘标识符属性；读取挖掘机铲斗实时坐标信息，更新第一DEM格网处对应的高程信息，将M2地理胞体的挖掘标识符更新为已挖掘；计算M1和M2储量，通过第三方平台计算储量，当三个计算结果的误差不在5％内，加大M2地理胞体的细分密度后重新计算M2储量直至误差小于5％。本发明专利技术一种矿体块段模型矿体块段模型储量的自动更新方法，能够在生产过程中通过挖掘机铲斗坐标信息更新块段模型和储量，实现对生产过程的全程监控，在提高储量计算效率的同时，提高了计算的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地理信息系统和矿山信息化
，特别地，涉及一种矿体块段模型储量的自动更新方法。
技术介绍
矿产储量管理是矿产资源管理的关键环节，矿产储量管理正在向信息化管理的方向发展，传统管理方法越来越显出其局限性与不适应性。近年来我国在矿产储量管理方面取得了很大的进步,同时也还普遍存在矿产储量不清、动用储量监管失控造成矿产资源浪费惊人等问题。随着我国社会与经济的迅速发展,各部门对矿产的需求量也日趋加大，使得在矿产储量管理上的问题逐步成为我国矿业经济持续健康发展的制约因素。为了健全完善矿产资源勘查开采监督管理工作，全面、准确、及时掌握矿山资源储量变化情况和矿山资源储量动用范围变化情况，对资源开发利用监督管理,动态掌握资源储量家底，强化矿产资源管理秩序，有必要开展矿产资源储量动态监管，储量动态监督管理平台，为矿山资源储量合理利用监督管理提供依据和手段，促进矿产资源保护和合理利用。为了实现储量动态管理，业界通常的做法是首先利用全站仪、GPS等监测设备在矿山开展实地检测，编制矿体储量动态计算图，对矿山进行矿产资源储量核实圈定开采边界，计算储量、开拓量、采出量等。然后，根据矿产资源储量核实结果，填报矿山矿产资源储量台账。采用这种方案，人工干预较多、操作量大，且只能定期对储量进行更新，无法对开采过程实时进行监测。另一种解决方案是通过动态监测DEM(数字高程模型，Digital Elevation Model)建立三>维矿体模型的方式动态计算储量。在《基于三维栅格数据的露天矿山储量动态监测研究与应用》(蒋锐等，矿产与地质，2009年10月)中，提供了一种储量动态监测的方法，该方法包括如下步骤：首先由监测部门使用GPS到矿区进行实地测量，得到采空区范围的坐标及高程，建立测点数据的DEM模型并生成矿山采后地形DEM栅格图。然后在数据库中查找是否已建有三维模型，如果有，则找到矿体顶点高程及采空区最低点高程，把位于二者之间所有的三维栅格模型数据找出来，确定已开采矿体和未开采矿体，最后将所有已开采矿体的块段体积相加即得到开采矿石量。该方法也是需要人工现场监测后确定开采区域，不符合实时监测的要求。同时，通过扫描栅格确定开采矿体后储量计算不能避免错误的存在，没有多种计算方法进行比较，数据缺少说服力。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种矿体块段模型储量的自动更新方法，以解决技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种矿体块段模型储量的自动更新方法，包括以下步骤：a.以采场为单位建立第一DEM和两份完全相同的三维矿体块段模型M1、M2；b.将M2以地理胞体为单位划分区域，在M2中增加挖掘标识符属性；将地理胞体的空间位置信息和各个地理胞体所对应被采物的属性信息写入数据库；c.定期读取挖掘机铲斗的实时三维坐标信息，更新第一DEM格网处对应的高程信息，同时将M2所对应位置的地理胞体的挖掘标识符更新为已挖掘；d.通过DTM(数字地面模型，Digital Terrain Model)约束计算得到M1储量，通过统计已挖掘胞体阈值约束计算得到M2储量，通过第三方平台访问数据库后计算储量，将三个计算结果写入数据库；当三个计算结果的误差在5％内，进行步骤e；当三个计算结果的误差不在5％内，并加大M2地理胞体的内部级数和边缘级数后重新计算M2储量；e.比对计算的储量信息与地磅系统采集的信息；当两者误差在5％内，进行步骤f；当两者误差不在5％内，转回步骤d，调整DTM约束的计算模型精度；f.转入步骤c。优选的，上述方法还包括：根据采场月末图对第一DTM和M2进行修正：S1、当采场月末图为等高线dwg文件，根据等高线内插生成第二DEM；当采场月末图为离散点dat文件，以DEM格网的最小分辨单位内至少有一个离散点数据为判断标准，判断点的密集程度，低于判断标准时内插后生成第二DEM，符合判断标准则根据离散点直接生成第二DEM；S2、对第二DEM和第一DEM进行减法运算得到第三DEM，对第三DEM进行扫描后得到各点处的高程值；如果高程值为负，表示此处被挖，将该位置点的空间位置信息和第二DEM对应位置的高程值信息加入更新点列表；S3、根据得到的更新点列表更新第一DEM和M2。优选的，步骤c中更新第一DEM和M2上的挖掘机铲斗位置信息为：Z1、读取挖掘机铲斗的三维位置数据，获取该位置所对应的DEM中的行i和列j；Z2、读取DEM的(i，j)位置处的高程值H；Z3、如果Z值小于H，则将H更新为Z值，并将此三维位置数据点标记为可用数据；如果Z值大于H，则不进行更新，且将此三维位置数据点标记为不可用数据。优选的，上述步骤还包括：第一DEM更新后，以3X3的模板平滑DEM，剔除毛刺点，并将毛刺点更新后的信息加入三维位置集合中。优选的，读取挖掘机铲斗三维位置数据后，将其转换为与第一DEM、M2相同的坐标系。优选的，读取挖掘机铲斗三维位置数据后，确定该位置所对应的采场。优选的，DEM的分辨率为0.5m。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术一种矿体块段模型矿体块段模型储量的自动更新方法，能够在生产过程中通过挖掘机铲斗坐标信息更新块段模型和储量，实现对生产过程的全程监控，在提高储量计算效率的同时，提高了计算的准确度。本专利技术与原有的储量动态更新相比，具有如下优点：1、通过挖掘机铲斗信息更新块段模型和DTM，精度高、速度快、实时性好，能实现挖掘过程的全程监控；2、通过实时更新的块段模型和DTM计算储量，能及时获得储量信息，且通过多种方法计算储量，数据结果可靠性高；3、储量计算结果实时与地磅数据进行比对，即能保证计算结果的准确性，又能防止矿产资源的丢失；4、更新矿体模型时，不更新地理胞体空间坐标信息而直接更新挖掘标识属性，速度快、效率高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例的矿体模型更新方法的流程图；图3为本专利技术中月末图更新方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1、图2和图3，本专利技术提供一种矿体块段模型储量的自动更新方法，具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿体块段模型储量的自动更新方法，其特征在于，包括以下步骤：a.以采场为单位建立第一DEM和两份完全相同的三维矿体块段模型M1、M2；b.将M2以地理胞体为单位划分区域，在M2中增加挖掘标识符属性；将地理胞体的空间位置信息和各个地理胞体所对应被采物的属性信息写入数据库；c.定期读取挖掘机铲斗的实时三维坐标信息，更新第一DEM格网处对应的高程信息，同时将M2所对应位置的地理胞体的挖掘标识符更新为已挖掘；d.通过DTM约束计算得到M1储量，通过统计已挖掘胞体阈值约束计算得到M2储量，通过第三方平台访问数据库后计算储量，将三个计算结果写入数据库；当三个计算结果的误差在5％内，进行步骤e；当三个计算结果的误差不在5％内，则加大M2地理胞体的内部级数和边缘级数后重新计算M2储量；e.比对计算的储量信息与地磅系统采集的信息；当两者误差在5％内，进行步骤f；当两者误差不在5％内，转回步骤d，调整DTM约束的计算模型精度；f.转入步骤c。

【技术特征摘要】
1.一种矿体块段模型储量的自动更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.以采场为单位建立第一DEM和两份完全相同的三维矿体块段模型M1、M2；
b.将M2以地理胞体为单位划分区域，在M2中增加挖掘标识符属性；将地理胞体
的空间位置信息和各个地理胞体所对应被采物的属性信息写入数据库；
c.定期读取挖掘机铲斗的实时三维坐标信息，更新第一DEM格网处对应的高程信
息，同时将M2所对应位置的地理胞体的挖掘标识符更新为已挖掘；
d.通过DTM约束计算得到M1储量，通过统计已挖掘胞体阈值约束计算得到M2
储量，通过第三方平台访问数据库后计算储量，将三个计算结果写入数据库；当三个计算
结果的误差在5％内，进行步骤e；当三个计算结果的误差不在5％内，则加大M2地理胞
体的内部级数和边缘级数后重新计算M2储量；
e.比对计算的储量信息与地磅系统采集的信息；当两者误差在5％内，进行步骤f；
当两者误差不在5％内，转回步骤d，调整DTM约束的计算模型精度；
f.转入步骤c。
2.根据权利要求1所述的一种矿体块段模型储量的自动更新方法，其特征在于，还
包括：根据采场月末图对第一DEM和M2进行修正：
S1、当采场月末图为等高线dwg文件，根据等高线内插生成第二DEM；
当采场月末图为离散点dat文件，以DEM格网的最小分辨单位内至少有一个离散点
数据为判断标准，判断点的密集程度，低于判断标准时内插后生成第二DEM，符合判断标
准则根据离散点直接生成第二DE...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琴，谢翔，粟闯，
申请(专利权)人：中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43