一种不规则三维地形的随机模拟方法及装置制造方法及图纸

技术编号:42371208 阅读:27 留言:0更新日期:2024-08-16 14:53
本发明专利技术提供一种不规则三维地形的随机模拟方法及装置,该方法包括:确定待模拟区域地形高程空间变异性的概率模型和统计特征值,确定待模拟区域三维地形的维度和尺度,进而得到待模拟区域三维地形的范围;对待模拟区域三维地形进行网格离散化,得到待模拟区域三维地形的单元信息;建立基于协方差矩阵分解法的不规则三维地形随机场模型。本发明专利技术在确定描述区域地形高程空间变异性的概率模型和统计特征以及模型尺寸后,基于协方差矩阵分解法,进行三维地形不规则特性的随机场建模,可以较为科学合理地表征区域不规则三维地形分布特征,从而为不规则三维地形模拟提供一条新途径和新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质工程模拟,具体是一种不规则三维地形的随机模拟方法及装置


技术介绍

1、受各种地质作用及应力历史等方面的影响,不同区域位置展现出不同的地形地貌,如高原、平原、山地等。然而在同一区域范围内,地形的表现形态往往是一样的,如黄土高原地带沟壑纵横,地势起伏大,远看起来不平整,支离破碎,但在整个空间区域上显示出相似的特征,这种特征可以称之为空间变异性。不可避免会在这种不规则地形上开展基础建设。然而如何模拟不规则地形却是一项技术难题,许多研究都采用无人机或北斗卫星摄影采集数据,并导入到数值软件中,然而这种方法成本较高、且缺乏科学合理的理论作为支撑,难以在计算机中对三维不规则地形进行再现和仿真。

2、本申请的专利技术人在实现本专利技术的过程中经过研究发现:细究三维地形的不规则特性,可以发现当区域地表中两个空间位置距离较近时,两者之间显示较强的相关性,相反则会发现有明显的随机性特点,因此以地形高程作为研究对象,不同位置高程显示出随机性和相关性并存的特点(如图1所示)。而随机场理论可以同时反映区域地形位置高程的随机性和相关性两方面的特征,因此随本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:所述区域地形高程的概率分布函数为正态分布型式:

3.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:所述区域地形高程的相关函数为指数型,具体如下:

4.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:第三步具体包括:选用四边形单元进行网格化离散,离散后四边形单元中心点坐标表示为(xi,yj),i=1,2,…,Nx;i,j=1,2,…,Ny,Nx和Ny分别为x和y方向上单元的个数;对离散后的网格单元进行...

【技术特征摘要】

1.一种不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:所述区域地形高程的概率分布函数为正态分布型式:

3.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:所述区域地形高程的相关函数为指数型,具体如下:

4.如权利要求1所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:第三步具体包括:选用四边形单元进行网格化离散,离散后四边形单元中心点坐标表示为(xi,yj),i=1,2,…,nx;i,j=1,2,…,ny,nx和ny分别为x和y方向上单元的个数;对离散后的网格单元进行编号,用n表示,n=1,2,...,nx×ny,网格尺寸取相关距离的1/5到1/10之间。

5.如权利要求3所述的不规则三维地形的随机模拟方法,其特征在于:第四步具体包括:

6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:易顺潘家军王艳丽肖浩波徐晗赵鲲鹏陈云卢一为左永振周跃峰周欣华罗泽权丁少林张婷王磊赵旭东
申请(专利权)人:长江水利委员会长江科学院
类型:发明
国别省市:

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