[发明专利]一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法

权利要求书

1.一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取开挖施工的原始数据，其包括原始地面地形、开挖边界线、开挖深度和坡度；

(2)对原始地面地形进行裁剪，得到研究区域；

(3)提取研究区域内位于开挖边界范围之外的现状地形的特征点和特征线；

(4)设计并计算开挖底面；

(5)提取开挖范围之内的地形的特征点和特征线；

(6)利用开挖边界线、开挖范围之外的现状地形的特征点和等高线，以及挖范围之内的地形的特征点和特征性，创建TIN或者DEM，生成三维地形模型。

2.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，判断研究区域的边界线是否为封闭的多边形，若为封闭的多边形，则进行下一步骤，若不是封闭的多边形，则通过预处理将研究区域的边界线进行封闭。

3.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法，其特征在于，将原始地面地形的DEM转换为不规则三角网TIN，并将TIN中各个三角形的顶点提取出来，作为特征点。

4.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法，其特征在于，通过原始地面地形的DEM生成等高线，将等高线作为特征线。

5.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，可以通过以下任意一种方法设计开挖底面：

1)生成等高的开挖平面，将开挖平面作为开挖底面；

2)生成具有某一坡度的开挖斜面，将开挖斜面作为开挖底面；

3)对原始地形减去开挖深度得到开挖底面；

4)对得到的开挖地形进行修整，以最低点为起始高度开挖底面；

5)对得到的开挖地形进行修整，将高于某一特定高程的地形推平，以该特定高程为起始高度开挖底面。

6.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法。其特征在于，将步骤(6)中得到的三维地形模型能够在ArcGIS、SuperMap、MapGIS、ENVI、ERDASIMAGINE中打开，得到带有地理坐标和高程，且能够量测的三维景观。

7.根据权利要求1所述的一种自动生成带斜坡开挖边界的三维地形模型的方法。其特征在于，获取原始地面地形的DEM，以及设计的开挖完成后的地面地形的DEM，计算每个坐标点(栅格)的开挖施工量，填挖量＝(原始DEM-开挖后的DEM)*栅格长*栅格宽，如果所得结果为正值，表示在该处需要挖下去；如果所得结果为负值，表示在该处需要填起来。