[发明专利]地下水封洞库的库容测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及洞库库容容量测量领域，尤其涉及一种地下水封洞库的库容测量方法。 

背景技术

当今社会，对于地下溶洞或者洞库的体积进行准确的测量属于亟待解决的技术问题，目前三维扫描技术虽然在对物体轮廓三维坐标的采集方面有较大成就，但由于洞库的跨度大，高边墙，不规则的岩石墙壁，都给测量体积带来很大的技术难题，很难实现较大洞库体积的采集，由于其扫描条件苛刻即使测量出来相应的体积也并不准确，而且误差很大，且仪器设备价格较昂贵，被广泛应用还存在一定的局限性。对于洞库容量的测量方面目前也没有使用高科技产品来实现相应的洞库测量手段。 

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种地下水封洞库的库容测量方法，包括如下步骤： 

步骤1，建立地下水封洞库测量控制网； 

步骤2，建立完成测量控制网后，定义地下水封洞库断面测量参数，对地下水封洞库进行扫描； 

步骤3，将扫描后的数据进行整理，最终得到地下水封洞库的三维数据； 

步骤4，对地下水封洞库的三维数据进行三维建模成型，即建立若干相邻的三角网，构成实体模型，然后根据定义的轴垂直方向进行剖切形成相应高度的断面； 

步骤5，计算断面的面积，以相应均等的高度值，得到所述断面的体积，根据测量的地下水封洞库的总高度，得到地下水封洞库总库容，调整地下水封洞库断面测量的点位精度和点位密度得到地下水封洞库的精确库容体积。 

所述的地下水封洞库的库容测量方法，优选的，所述步骤1包括： 

步骤1-1，地面控制点或洞内施工控制点为基准对整个洞库建立统一的测量控制网，在控制网的基础上对需要测量的部位进行控制点的加密，采用精密四等导线测量方法，经平差计算后得到各控制点的三维坐标。 

所述的地下水封洞库的库容测量方法，优选的，所述步骤2包括： 

步骤2-1，建立完成地下水封洞库测量控制网之后，依据设计数据定义竖曲线、平曲线和各测量部位的设计横断面参数，得到闭合的设计参考断面； 

步骤2-2，定义竖曲线，其中竖曲线的数据为里程、高程、变坡点的半径及切线、起点与终点； 

步骤2-3，定义平曲线，其中平曲线为用来描述、确定道路中线确切位置的数据，平曲线数据为线元起点的里程、线型、转向半径、坐标； 

步骤2-4，定义横断面参数，其中横断面参数数据为右手坐标系求得，坐标系以线路在断面里程处设计标高点为原点，以线路中线前进方向右侧法线为X轴，以原点天顶方向为Y轴，输入设计断面时，按照顺时针依次输入每段直线和圆弧。 

所述的地下水封洞库的库容测量方法，优选的，所述步骤3包括： 

步骤3-1，在地下水封洞库底部中线附近架设全站仪并对中整平，采用自由设站的方法，得到测站点的三维坐标，选择，平曲线，竖曲线，横断面类型、按照里程方向1米和垂直方向0.5米的点间距设置，然后进行测量扫描； 

步骤3-2，记录横断面里程，测量点的点号、偏中距、高差、三维坐标。 

所述的地下水封洞库的库容测量方法，优选的，所述步骤4包括： 

步骤4-1，采用测量数据库来处理测量数据，把横断面测量数据转换成线文件格式,线文件中的每一个断面点先组合成段，由一个洞库的所有段组成线串； 

步骤4-2，由若干相邻的三角面，包裹成内外部透气的实体；实体是由一系列在线上的点，连成内外部透气的三角网，任何三角面的边必须有相邻的三角面，任何三角面的3个顶点，必须依附在有效的点上； 

步骤4-3，组成实体的各三角面若存在自相交、无相临边、重复边、无效边，则实体不是有效的实体，无效的实体不能计算体积、空间约束、逻辑运算； 

步骤4-4，通过实体的有效性验证，在实体之间、实体与面之间进行空间的交集、并集和差集的运算，定义以Z轴作为剖面轴线，以轴的垂直方向进行剖切，定义库容计量起点高程，输入剖面标高，就会自动计算并绘制出该标高的剖面。 

所述的地下水封洞库的库容测量方法，优选的，所述步骤4-2还包括创建三角网的步骤： 

步骤4-5，两个段之间：在不同的剖面间联结三角网； 

步骤4-6，在一个段内：在一个选中的剖面内自动完成三角网的联结； 

步骤4-7，段到一个点的：一个剖面到一个点联结三角网； 

步骤4-8，多个段之间：自动在一系列线和剖面间联结三角网； 

步骤4-9，使用控制线：用控制线来定义剖面，进而产生三角网；