权利要求
1.一种基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：包括，
采集多源观测数据与工程布局要素，对多源观测数据进行标准化及规范化处理，得到指标口径与约束清单，对指标口径与约束清单进行统一封装，得到规划框架初始化包;
根据规划框架初始化包进行体素化集成，得到体素属性场，计算体素属性场的不确定性，得到置信度体，对体素属性场与置信度体进行透明叠加，得到三维场景输出包;
对三维场景输出包进行补采可行性约束、补采回传重建与体素边界重构，生成阶段候选规划输入包;
根据阶段候选规划输入包进行变化检测，生成多通道体素变化体，并进行传播计算，得到事件化影响域，对事件化影响域执行体素级对象映射，得到受影响对象清单;
基于受影响对象清单，对工程布局要素进行规划优化，得到一体化规划成果包。
2.如权利要求1所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述多源观测数据是按照空侧采集通道、地侧采集通道和井下与地质侧采集通道进行采集的，在空侧采集通道采集遥感影像、无人机点云与倾斜影像，在地侧采集通道采集地形栅格、地表水系、生态保护红线与缓冲带、现有道路与生产设施坐标，在井下与地质侧采集通道采集钻孔与剖面记录、地质构造线与矿体控制线;
所述工程布局要素包括道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界。
3.如权利要求2所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：得到规划框架初始化包，步骤如下，
同步采集多源观测数据与工程布局要素，对采集通道分别登记采集时间序列、三维坐标、采样间隔、传感器标识与作业批次，生成原始接收记录，并基于采集通道、传感器标识和作业批次生成来源索引表;
根据来源索引表建立统一时间基准与统一时间粒度序列，对采集时间序列进行平移校正、重采样与插补，对齐到统一时间粒度序列;
对多源观测数据与工程布局要素进行语义一致化处理，对工程布局要素执行拓扑一致性校核与边界闭合校核，生成带有连通通过标记与闭合通过标记的工程布局要素包;
对统一时间粒度序列、工程布局要素包、与来源索引表进行汇总，得到指标口径与约束清单;
将统一时间粒度序列、来源索引表、工程布局要素包以及指标口径与约束清单统一封装，得到规划框架初始化包。
4.如权利要求3所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述得到体素属性场，步骤如下，
根据规划框架初始化包以统一时间粒度序列为时间主线，通过来源索引表检索原始接收记录，得到各时间粒度的采样点集合;
计算各采集通道的空间采样间隔代表值，以采样点数量占比为权重进行加权平均，得到统一空间划分间隔，并完成对矿山空间范围的体素划分;
在各体素内，按采集通道汇总多源观测数据，分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列，汇总为体素属性场。
5.如权利要求4所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述得到置信度体是指，在体素内分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值以及井下与地质侧体素取值序列在时间上的波动幅度，分别计算空侧平均波动值、地侧平均波动值以及井下与地质侧平均波动值，并进行算术平均得到体素的不确定性结果，将体素的不确定性结果填入对应体素位置，形成置信度体。
6.如权利要求5所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述三维场景输出包是指，将置信度体中的不确定性结果线性映射为透明度属性，将带有透明度属性的体素在空间排列，形成体素化三维表达，将三维表达与体素属性场的来源索引表一并封装，生成三维场景输出包。
7.如权利要求6所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述生成阶段候选规划输入包，步骤如下，
基于三维场景输出包，逐一读取体素属性场与置信度体，比对体素的不确定性结果与三维坐标区间，识别在统一时间粒度内呈现不连续的空间位置，生成补采可行性约束对应的体素条目序列;
基于补采可行性约束的体素条目序列，回溯三维场景输出包的来源索引表，检索并补齐对应体素的原始接收记录，形成补采回传重建后的体素条目序列;
基于补采回传重建后的体素条目序列，根据体素的三维坐标区间，对相邻体素在空间三个方向上进行重新对齐，确认连续性并重写体素边界，形成体素边界重构后的体素条目序列;
将补采可行性约束对应的体素条目序列、补采回传重建后的体素条目序列以及体素边界重构后的体素条目序列统一封装为阶段候选规划输入包。
8.如权利要求7所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述生成多通道体素变化体是指，
将阶段候选规划输入包的体素属性场与三维场景输出包中的体素属性场进行比对，以统一空间划分间隔为框架，逐一计算体素双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值与双包井下与地质侧体素取值序列差异，将三类差值映射到对应的三维坐标区间，生成多通道体素变化体。
9.如权利要求8所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述得到受影响对象清单，步骤如下，
将多通道体素变化体中差值不为零的体素标记为初始影响源，基于工程布局要素包构建传播网络，以初始影响源为起点，根据道路走向与排水疏导线建立的节点线段关系，向相邻体素传递差值，将传递过程中差值不为零的体素汇总为事件化影响域;
将事件化影响域每个体素的三维坐标区间，与工程布局要素进行空间关系判断，按工程对象类型对受影响的体素进行分类与聚合，得到受影响对象清单。
10.如权利要求9所述的基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其特征在于：所述得到一体化规划成果包，步骤如下，
根据受影响对象清单，将受影响体素的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异，与体素属性场下的原始体素级取值序列进行匹配，结合工程布局要素包记录的工程要素类型，确定差异值组合所表征的工程属性受影响类别;
根据体素属性场所记录的受影响体素对应的原始观测数据、工程布局要素包记录的工程对象的原始设计要素以及工程属性受影响类别，对工程布局要素进行优化调整;
将优化调整后的工程布局要素、受影响对象清单、体素属性场及统一时间粒度序列共同封装为一体化规划成果包。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿山建设技术领域，特别是一种基于三维建模的绿色矿山建设规划方法。
背景技术
[0002]在绿色矿山建设领域，三维建模技术已成为支撑精准规划、动态监测与科学决策的核心工具。常规的规划方法通常基于多源观测数据构建三维地质模型或地表模型，并结合设计图纸等工程布局要素，在三维可视化环境中进行方案设计与分析。这类方法实现了从二维图纸到三维场景的转变，能够更直观地展现矿山地形地貌、地质构造与工程布置，为评估规划方案的空间合理性与环境影响提供了基础。其技术路径一般遵循数据采集、三维建模、方案设计、模拟分析的流程，旨在提高规划工作的直观性与空间分析能力。
[0003]然而，常规基于三维建模的规划方法在应对矿山复杂动态系统时，仍面临一定局限性。首先，在模型的动态性与可进化性方面，常规方法构建的三维场景多为静态或基于固定周期的快照更新，模型自身缺乏一种内生的、基于数据质量自评估的主动优化机制。当局部数据缺失或精度不足时，难以及时、自动地识别并触发针对性的数据补采与模型重建流程，导致模型对规划期内新情况、新变化的适应性和预测能力受限。其次，在从“场景变化”到“工程影响”的闭环分析方面，常规方法通常侧重于对三维模型本身变化的检测与可视化，但未能将检测到的变化量，通过矿山内部固有的工程逻辑网络(如道路、排水系统)进行空间传播模拟，也缺乏将物理空间的变化体素精准映射回具体工程对象(如某段道路、某个台阶)的自动化机制。这导致变化分析的结果与具体的工程优化措施之间缺乏直接、量化的决策链路，规划调整仍需大量人工解读与经验判断。
发明内容
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
[0005]因此，本发明提供了一种基于三维建模的绿色矿山建设规划方法解决现有技术中三维场景动态进化能力不足以及从场景变化到工程影响的决策链条断裂的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，其包括，
采集多源观测数据与工程布局要素，对多源观测数据进行标准化及规范化处理，得到指标口径与约束清单，对指标口径与约束清单进行统一封装，得到规划框架初始化包;
根据规划框架初始化包进行体素化集成，得到体素属性场，计算体素属性场的不确定性，得到置信度体，对体素属性场与置信度体进行透明叠加，得到三维场景输出包;
对三维场景输出包进行补采可行性约束、补采回传重建与体素边界重构，生成阶段候选规划输入包;
根据阶段候选规划输入包进行变化检测，生成多通道体素变化体，并进行传播计算，得到事件化影响域，对事件化影响域执行体素级对象映射，得到受影响对象清单;
基于受影响对象清单，对工程布局要素进行规划优化，得到一体化规划成果包。
[0007]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述多源观测数据是按照空侧采集通道、地侧采集通道和井下与地质侧采集通道进行采集的，在空侧采集通道采集遥感影像、无人机点云与倾斜影像;在地侧采集通道采集地形栅格、地表水系、生态保护红线与缓冲带、现有道路与生产设施坐标;在井下与地质侧采集通道采集钻孔与剖面记录、地质构造线与矿体控制线;
所述工程布局要素包括道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界。
[0008]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：得到规划框架初始化包，步骤如下，
同步采集多源观测数据与工程布局要素，对采集通道分别登记采集时间序列、三维坐标、采样间隔、传感器标识与作业批次，生成原始接收记录，并基于采集通道、传感器标识和作业批次生成来源索引表;
根据来源索引表建立统一时间基准与统一时间粒度序列，对采集时间序列进行平移校正、重采样与插补，对齐到统一时间粒度序列;
对多源观测数据与工程布局要素进行语义一致化处理，对工程布局要素执行拓扑一致性校核与边界闭合校核，生成带有连通通过标记与闭合通过标记的工程布局要素包;
对统一时间粒度序列、工程布局要素包、与来源索引表进行汇总，得到指标口径与约束清单;
将统一时间粒度序列、来源索引表、工程布局要素包以及指标口径与约束清单统一封装，得到规划框架初始化包。
[0009]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述得到体素属性场，步骤如下，
根据规划框架初始化包以统一时间粒度序列为时间主线，通过来源索引表检索原始接收记录，得到各时间粒度的采样点集合;
计算各采集通道的空间采样间隔代表值，以采样点数量占比为权重进行加权平均，得到统一空间划分间隔，并完成对矿山空间范围的体素划分;
在各体素内，按采集通道汇总多源观测数据，分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列，汇总为体素属性场。
[0010]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述得到置信度体是指，在体素内分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值以及井下与地质侧体素取值序列在时间上的波动幅度，分别计算空侧平均波动值、地侧平均波动值以及井下与地质侧平均波动值，并进行算术平均得到体素的不确定性结果，将体素的不确定性结果填入对应体素位置，形成置信度体。
[0011]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述三维场景输出包是指，将置信度体中的不确定性结果线性映射为透明度属性，将带有透明度属性的体素在空间排列，形成体素化三维表达，将三维表达与体素属性场的来源索引表一并封装，生成三维场景输出包。
[0012]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述生成阶段候选规划输入包，步骤如下，
基于三维场景输出包，逐一读取体素属性场与置信度体，比对体素的不确定性结果与三维坐标区间，识别在统一时间粒度内呈现不连续的空间位置，生成补采可行性约束对应的体素条目序列;
基于补采可行性约束的体素条目序列，回溯三维场景输出包的来源索引表，检索并补齐对应体素的原始接收记录，形成补采回传重建后的体素条目序列;
基于补采回传重建后的体素条目序列，根据体素的三维坐标区间，对相邻体素在空间三个方向上进行重新对齐，确认连续性并重写体素边界，形成体素边界重构后的体素条目序列;
将补采可行性约束对应的体素条目序列、补采回传重建后的体素条目序列以及体素边界重构后的体素条目序列统一封装为阶段候选规划输入包。
[0013]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述生成多通道体素变化体是指，
将阶段候选规划输入包的体素属性场与三维场景输出包中的体素属性场进行比对，以统一空间划分间隔为框架，逐一计算体素双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值与双包井下与地质侧体素取值序列差异，将三类差值映射到对应的三维坐标区间，生成多通道体素变化体。
[0014]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述得到受影响对象清单，步骤如下，
将多通道体素变化体中差值不为零的体素标记为初始影响源，基于工程布局要素包构建传播网络，以初始影响源为起点，根据道路走向与排水疏导线建立的节点线段关系，向相邻体素传递差值，将传递过程中差值不为零的体素汇总为事件化影响域;
将事件化影响域每个体素的三维坐标区间，与工程布局要素进行空间关系判断，按工程对象类型对受影响的体素进行分类与聚合，得到受影响对象清单。
[0015]作为本发明所述基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的一种优选方案，其中：所述得到一体化规划成果包，步骤如下，
根据受影响对象清单，将受影响体素的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异，与体素属性场下的原始体素级取值序列进行匹配，结合工程布局要素包记录的工程要素类型，确定差异值组合所表征的工程属性受影响类别;
根据体素属性场所记录的受影响体素对应的原始观测数据、工程布局要素包记录的工程对象的原始设计要素以及工程属性受影响类别，对工程布局要素进行优化调整;
将优化调整后的工程布局要素、受影响对象清单、体素属性场及统一时间粒度序列共同封装为一体化规划成果包。
[0016]本发明有益效果为：通过生成阶段候选规划输入包，实现了规划数据质量的动态增强与结构自修复，提升了采矿过程中阶段规划方案输入数据可靠性与空间一致性;通过得到受影响对象清单，实现了对采动影响的动态模拟与可视化表达，从而达到了支撑规划决策从局部静态调整向整体动态协同跃升。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为基于三维建模的绿色矿山建设规划方法的流程图。
[0019]图2为得到三维场景输出包的流程图。
[0020]图3为生成阶段候选规划输入包的流程图。
[0021]图4为得到受影响对象清单的流程图。
具体实施方式
[0022]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0023]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，但是本发明还可以采用其他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推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0025]参照图1~图4，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种基于三维建模的绿色矿山建设规划方法，包括以下步骤：
S1、采集多源观测数据与工程布局要素，并进行标准化及规范化处理，得到指标口径与约束清单，对指标口径与约束清单进行统一封装，得到规划框架初始化包;
同步采集多源观测数据与工程布局要素，对采集通道分别登记采集时间序列、三维坐标、采样间隔、传感器标识与作业批次，生成原始接收记录，并基于采集通道、传感器标识和作业批次生成来源索引表。
[0026]进一步的，同步采集矿山的多源观测数据与工程布局要素。
[0027]应说明的，多源观测数据是按照空侧采集通道、地侧采集通道和井下与地质侧采集通道进行采集的，空侧采集通道采集遥感影像、无人机点云与倾斜影像;地侧采集通道采集地形栅格、地表水系、生态保护红线与缓冲带、现有道路与生产设施坐标;井下与地质侧采集通道采集钻孔与剖面记录、地质构造线与矿体控制线。
[0028]应说明的，空侧采集通道是从空中采集的矿山地理信息数据，地侧采集通道是从地面采集的矿山相关信息，井下与地质侧采集通道是从地下和地质层面采集的矿山数据。
[0029]应说明的，工程布局要素包括道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界。
[0030]对空侧采集通道、地侧采集通道和井下与地质侧采集通道分别登记采集时间序列、三维坐标、采样间隔、传感器标识与作业批次，生成原始接收记录，并为每一条原始接收记录进行编号;以采集通道、传感器标识和作业批次作为联合键对原始接收记录进行分组，汇总采集时间、坐标基准及采样间隔并关联原始接收记录编号，生成来源索引表。
[0031]根据来源索引表建立统一时间基准与统一时间粒度序列，对采集时间序列进行平移校正、重采样与插补，对齐到统一时间粒度序列。
[0032]进一步的，根据来源索引表，提取所有原始接收记录中的最早采集时间作为统一时间基准的起始时间，以来源索引表中出现次数最多的采样间隔作为统一时间基准的采样间隔，得到统一时间基准。计算采集时间序列的第一个采集时间与统一时间基准的偏差值，并对采集时间序列进行等偏差值平移校正，得到校正后采集时间序列，将校正后采集时间序列按统一时间基准划分到对应的时间区间，对于采样间隔小于统一时间基准的采样间隔的采集时间序列，对落入时间区间的采集时间进行算术平均值计算，并将计算结果映射到时间区间右端的统一时间基准点;对于采样间隔大于统一时间基准的采样间隔的采集时间序列，直接将落入时间区间的采集时间映射到时间区间右端的统一时间基准点，如果时间区间不存在采集时间，则对时间区间右端的统一时间基准点进行插补，得到统一时间粒度序列。
[0033]对多源观测数据与工程布局要素进行语义一致化处理，对工程布局要素执行拓扑一致性校核与边界闭合校核，生成带有连通通过标记与闭合通过标记的工程布局要素包。
[0034]进一步的，对多源观测数据与工程布局要素进行语义一致化，按语义一致化规则统一字段命名、数据类型与量纲。对工程布局要素执行工程布局要素标准化，对道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界执行拓扑一致性校核与边界闭合校核，根据道路走向与排水疏导线建立节点线段关系，合并重合线段，统一交点为节点;分别提取台阶边界、施工通行带与修复片区边界的边界记录，按原始接收记录编号聚合并按统一时间粒度序列对采样点顺序连接，分别以台阶边界、施工通行带与修复片区边界的包围范围最大的闭合轮廓作为台阶边界外环、施工通行带外环与修复片区边界外环，并添加外环标识，并制定顺时针或者逆时针作为外环的方向，在外环范围内检索未被采用的边界记录，筛选采样点全部位于外环内部且不与外环相交的边界记录，按与外环相反的连接方向生成一个闭合轮廓作为台阶边界内环、施工通行带内环与修复片区边界内环，并添加内环标识。
[0035]根据道路走向与排水疏导线对工程布局要素进行拓扑一致性校核，自任一端沿道路走向与排水疏导线连续遍历至末端，若遍历覆盖全部段且未出现未登记交叉点、重复段或孤立端，则确认整体连通并登记连通通过标记。根据台阶边界、施工通行带与修复片区边界对工程布局要素进行边界闭合校核，提取外环标识与内环标识，检查台阶边界外环、施工通行带外环与修复片区边界外环方向一致、台阶边界内环、施工通行带内环与修复片区边界内环分别与对应外环方向相反且被对应外环包含，核对台阶边界、施工通行带与修复片区边界的每一条边界记录是否首尾连续，并只回到起点一次，如果首尾连续且只回到起点一次，则通过校核，形成单一闭合轮廓，并添加闭合通过标记;如果存在断点则生成缺口位置清单，如果存在重复连接则生成重复位置清单，如果存在交叉则生成交叉位置清单。将通过校核的工程布局要素汇总得到工程布局要素包。
[0036]对统一时间粒度序列、工程布局要素包、与来源索引表进行汇总，得到指标口径与约束清单。
[0037]在指标口径与约束清单中分别登记道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界对应的连通通过标记与闭合通过标记;将统一时间粒度序列、来源索引表、工程布局要素包以及指标口径与约束清单统一封装，得到规划框架初始化包。
[0038]S2、根据规划框架初始化包进行体素化集成，得到体素属性场，计算体素属性场的不确定性，得到置信度体，对体素属性场与置信度体进行透明叠加，得到三维场景输出包;
以统一时间粒度序列为时间主线，通过来源索引表检索原始接收记录，得到各时间粒度的采样点集合。
[0039]进一步的，根据规划框架初始化包进行体素化集成，先以统一时间粒度序列作为时间主线，逐一定位每个时间区间对应的来源索引表条目，并按来源索引表关联的原始接收记录编号检索原始接收记录;在原始接收记录中提取采集通道、采集时间序列、三维坐标、采样间隔、传感器标识与作业批次，将采集通道、传感器标识和作业批次完全相同的原始接收记录归为一组，并对三维坐标进行汇总，得到采样点集合。
[0040]应说明的，体素化集成是将矿山空间划分为多个小体素，并在每个体素内根据空间位置和时间对不同来源的观测数据进行汇总和整合的过程。
[0041]计算各采集通道的空间采样间隔代表值，以采样点数量占比为权重进行加权平均，得到统一空间划分间隔，并完成对矿山空间范围的体素划分。
[0042]进一步的，在同一传感器标识与作业批次下，对无人机点云的三维坐标按原始接收记录顺序取相邻采样点的三维坐标距离并计算算术平均值，得到空侧采集通道的空间采样间隔代表值;取地形栅格的相邻栅格中心三维坐标距离并计算算术平均值，得到地侧采集通道的空间采样间隔代表值;分别取钻孔与剖面记录、地质构造线与矿体控制线的相邻采样点三维坐标距离并计算算术平均值，得到三个井下与地质侧采集通道的空间采样间隔代表值。统计无人机点云、地形栅格、钻孔与剖面记录、地质构造线与矿体控制线的采样点总数量，并分别计算采样点数量占比，以采样点数量占比为权重，对三类空间采样间隔代表值进行加权平均计算，得到统一空间划分间隔。以统一空间划分间隔在矿山空间范围内沿三维坐标三个方向依次划分连续坐标区间，并将每个采样点三维坐标分别归入对应的坐标区间，确定采样点对应的体素并完成体素划分。
[0043]在各体素内，按采集通道汇总多源观测数据，分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列，汇总为体素属性场。
[0044]进一步的，以统一时间粒度序列逐一读取每个统一时间粒度对应的采样点集合，根据体素对采样点集合中的每个三维坐标进行分组;在每个体素内分别按采集通道汇总多源观测数据，对于空侧采集通道，将遥感影像、倾斜影像与无人机点云的采样点按原始接收记录编号顺序汇总，对无人机点云的所有三维坐标取竖直方向坐标并进行算术平均值计算，得到空侧体素级取值。对于地侧采集通道，将落入同一体素的地形栅格的栅格取值进行汇总，并进行算术平均值计算，得到栅格体素级取值;根据体素是否被地表水系覆盖，得到覆盖体素级取值，如果体素被地表水系覆盖，则覆盖体素级取值为1，如果体素没有被地表水系覆盖，则覆盖体素级取值为0;根据体素是否落入生态保护红线与缓冲带范围内，得到生态缓冲体素级取值，如果体素落入生态保护红线与缓冲带范围内，则生态缓冲体素级取值为1，如果体素没有落入生态保护红线与缓冲带范围内，则生态缓冲体素级取值为0;根据体素是否包含现有道路与生产设施坐标，得到道路设施体素级取值，如果体素包含现有道路与生产设施坐标，则道路设施体素级取值为1，如果体素不包含现有道路与生产设施坐标，则道路设施体素级取值为0;将栅格体素级取值、覆盖体素级取值、生态缓冲体素级取值与道路设施体素级取值汇总为地侧体素级取值。对于井下与地质侧采集通道，记录钻孔与剖面记录中孔洞的深度数值;地质构造线的起始位置坐标和终止位置坐标，并计算位移量;矿体控制线的起始位置坐标和终止位置坐标，并计算位移量，按原始接收记录编号顺序汇总，得到井下与地质侧体素取值序列。将空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列汇总为体素属性场。
[0045]在体素内分别计算空侧体素级取值、地侧体素级取值以及井下与地质侧体素取值序列在时间上的波动幅度，分别计算空侧平均波动值、地侧平均波动值以及井下与地质侧平均波动值，并进行算术平均得到体素的不确定性结果，将体素的不确定性结果填入对应体素位置，形成置信度体。
[0046]进一步的，以统一时间粒度序列为时间索引，在每个统一时间粒度下分别提取空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列，在每个体素内，分别将空侧体素级取值、地侧体素级取值和井下与地质侧体素取值序列按统一时间粒度的时间顺序取出，在统一时间粒度序列上分别逐项计算相邻空侧体素级取值、相邻地侧体素级取值和相邻井下与地质侧体素取值序列的差值，作为波动幅度;分别对空侧体素级取值的波动幅度、地侧体素级取值的波动幅度与井下与地质侧体素取值序列的波动幅度进行算术平均计算，得到空侧平均波动值、地侧平均波动值以及井下与地质侧平均波动值，对空侧平均波动值、地侧平均波动值以及井下与地质侧平均波动值进行算术平均计算，得到体素的整体波动程度作为不确定性结果;将全部体素对应的不确定性结果逐一填入矿山空间范围内的对应体素位置，形成与体素属性场空间结构一致的置信度体。
[0047]将置信度体中的不确定性结果线性映射为透明度属性，将带有透明度属性的体素在空间排列，形成体素化三维表达，将三维表达与体素属性场的来源索引表一并封装，生成三维场景输出包。
[0048]进一步的，对体素属性场与置信度体进行透明叠加，将置信度体中的不确定性结果按线性映射转换为透明度，将不确定性结果的最小值对应最小透明度，将不确定性结果的最大值对应最大透明度;将映射后的透明度直接作为透明度属性;按体素划分顺序把含透明度属性的体素按空间位置排列，形成以透明度表现不确定性的体素化三维表达，将体素化三维表达与体素属性场的来源索引表一并封装，生成三维场景输出包。
[0049]S3、对三维场景输出包进行补采可行性约束、补采回传重建与体素边界重构，生成阶段候选规划输入包;
基于三维场景输出包，逐一读取体素属性场与置信度体，比对体素的不确定性结果与三维坐标区间，识别在统一时间粒度内呈现不连续的空间位置，生成补采可行性约束对应的体素条目序列。
[0050]进一步的，根据三维场景输出包，对体素属性场进行补采可行性约束处理;根据三维场景输出包的体素属性场与置信度体，逐一读取体素对应的不确定性结果，并按统一时间粒度序列的顺序将不确定性结果与体素所在的三维坐标区间进行同时比对，识别在同一统一时间粒度内呈现不连续的三维位置;根据体素之间的连续性差异，将呈现不连续的体素集合记录为补采可行性约束对应的体素条目序列。
[0051]基于补采可行性约束的体素条目序列，回溯三维场景输出包中的来源索引表，检索并补齐对应体素的原始接收记录，形成补采回传重建后的体素条目序列。
[0052]进一步的，基于补采可行性约束对应的体素条目序列，对相关体素执行补采回传重建处理;按照体素条目序列的登记顺序，对每个体素在三维场景输出包中关联的来源索引表进行回溯，根据来源索引表关联的原始接收记录编号逐条检索原始接收记录，并将采集通道、采集时间序列以及三维坐标的登记顺序作为重新写入体素条目的依据;对每个体素在来源索引表中可追溯到的原始接收记录进行补齐写入，使体素条目能够保持与统一时间粒度序列一致的记录顺序，并形成补采回传重建后的体素条目序列。
[0053]基于补采回传重建后的体素条目序列，根据体素的三维坐标区间，对相邻体素在空间三个方向上进行重新对齐，确认连续性并重写体素边界，形成体素边界重构后的体素条目序列。
[0054]进一步的，根据补采回传重建后的体素条目序列基础，对体素执行体素边界重构处理。沿体素排列顺序读取补采回传重建后的体素条目序列，根据体素对应的三维坐标区间，对相邻体素在上下方向、前后方向与左右方向的空间对应关系进行重新对齐，得到重构后体素条目记录;根据重构后体素条目记录的三维坐标区间，对相邻体素之间的连续性进行确认，并按连续性结果重写体素边界，使体素条目序列能够在三维空间范围内保持连续排列;对重构后体素条目按体素划分顺序重新封装，得到体素边界重构后的体素条目序列。
[0055]将补采可行性约束对应的体素条目序列、补采回传重建后的体素条目序列以及体素边界重构后的体素条目序列统一封装为阶段候选规划输入包。
[0056]S4、根据阶段候选规划输入包进行变化检测，生成多通道体素变化体，并进行传播计算，得到事件化影响域，对事件化影响域执行体素级对象映射，得到受影响对象清单;
将阶段候选规划输入包的体素属性场与三维场景输出包中的体素属性场进行比对，以统一空间划分间隔为框架，逐一计算体素双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值与双包井下与地质侧体素取值序列差异，将三类差值映射到对应的三维坐标区间，生成多通道体素变化体。
[0057]进一步的，将阶段候选规划输入包的体素属性场与三维场景输出包中的体素属性场进行比对;以统一空间划分间隔为框架，逐一比对每个体素的体素属性场数据;对于空侧采集通道，比较对应体素、对应统一时间粒度下的空侧体素级取值，计算双包空侧体素级取值差值;对于地侧采集通道，对比地侧体素级取值并计算双包地侧体素级取值差值;对于井下与地质侧采集通道，则对比同一体素位置、同一统一时间粒度下的井下与地质侧体素取值序列，计算双包井下与地质侧体素取值序列差异。将双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值与双包井下与地质侧体素取值序列差异映射到对应的三维坐标区间，得到多通道体素变化体。
[0058]将多通道体素变化体中差值不为零的体素标记为初始影响源，基于工程布局要素包构建传播网络，以初始影响源为起点，根据道路走向与排水疏导线建立的节点线段关系，向相邻体素传递差值，将传递过程中差值不为零的体素汇总为事件化影响域。
[0059]进一步的，将双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值或双包井下与地质侧体素取值序列差异对应的体素，标记为初始影响源;根据工程布局要素包记录的道路走向、排水疏导线、台阶边界、施工通行带及修复片区边界，构建传播网络。以初始影响源所在体素为起点，根据工程布局要素包的道路走向与排水疏导线建立的节点线段关系，确定可到达的相邻体素。将初始影响源的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值或双包井下与地质侧体素取值序列差异按照节点线段关系向相邻体素进行差值传递。在传递过程中，沿道路走向与排水疏导线方向传递的差值不发生衰减;向道路走向与排水疏导线之外方向传递的差值，按线性比例进行衰减计算。将传递过程中所有差值不为零的体素汇总为事件化影响域。
[0060]将事件化影响域中每个体素的三维坐标区间，与工程布局要素进行空间关系判断，按工程对象类型对受影响的体素进行分类与聚合，得到受影响对象清单。
[0061]进一步的，将事件化影响域中每个体素的三维坐标区间，与工程布局要素中已完成拓扑一致性校核与边界闭合校核的道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线及修复片区边界进行空间位置关系判断，若体素位于台阶边界、施工通行带与修复片区边界范围内，或者体素落在道路走向、排水疏导线以及台阶边界、施工通行带与修复片区边界的边界线上，则将体素标记为受到影响;遍历所有体素后，将道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线及修复片区边界作为工程对象，对标记为受到影响的体素按照工程对象进行分类，并统计每一个工程对象分类中的体素个数;对所有进行工程对象分类的标记为受到影响的体素进行聚合，得到受影响对象清单。
[0062]S5、基于受影响对象清单，对工程布局要素进行规划优化，得到一体化规划成果包;
根据受影响对象清单，将受影响体素的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异，与体素属性场下的原始体素级取值序列进行匹配，结合工程布局要素包记录的工程要素类型，确定差异值组合所表征的工程属性受影响类别。
[0063]进一步的，根据受影响对象清单中记录的受影响体素，读取在多通道体素变化体中所对应的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异，并分别计算双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异的平均值、方差及极值范围。将受影响体素的双包差值序列与其在体素属性场中对应统一时间粒度下的原始体素级取值序列进行对应匹配，构建关联关系矩阵。根据关联关系矩阵和工程布局要素包中记录的受影响体素的工程要素类型，将受影响体素的双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异与工程布局要素包中记录的体素所在位置的工程要素类型进行关联，并追溯体素属性场对应的原始观测值序列，构建映射关系网络。通过比较不同工程要素类型下差异值的相互关系，确定差异值组合所表征的具体工程属性受影响类别。
[0064]根据体素属性场所记录的受影响体素对应的原始观测数据、工程布局要素包记录的工程对象的原始设计要素以及工程属性受影响类别，对工程布局要素进行优化调整;在体素属性场定位受影响对象清单对应的受影响体素，按道路走向、台阶边界、施工通行带、排水疏导线与修复片区边界分别汇总受影响体素的三维坐标区间、双包空侧体素级取值差值、双包地侧体素级取值差值及双包井下与地质侧体素取值序列差异，并结合工程布局要素包记录的工程对象原始设计要素，得到每一类工程对象的受影响体素分布条目。针对道路走向与排水疏导线，在统一时间粒度序列下沿节点线段关系依次遍历受影响体素分布条目，对连续受影响体素形成的道路段或排水段提取起点与终点三维坐标区间，按与相邻未受到影响体素的空间关系，重新确定节点位置与线段连接顺序，并写入道路走向与排水疏导线对应的工程对象原始设计要素条目中。针对台阶边界、施工通行带与修复片区边界，按外环标识与内环标识分别聚合受影响体素分布条目，沿采样点顺序在外环和内环上定位受影响体素集中区段，根据受影响体素集中区段与未受到影响体素所在边界记录的相对位置，调整台阶边界、施工通行带与修复片区边界的边界记录坐标顺序和闭合轮廓范围，更新工程布局要素包中的相应边界记录。
[0065]将优化调整后的工程布局要素、受影响对象清单、体素属性场及统一时间粒度序列共同封装为一体化规划成果包。
[0066]综上，本发明通过：生成阶段候选规划输入包，实现了规划数据质量的动态增强与结构自修复，提升了采矿过程中阶段规划方案输入数据可靠性与空间一致性;通过得到受影响对象清单，实现了对采动影响的动态模拟与可视化表达，从而达到了支撑规划决策从局部静态调整向整体动态协同跃升。
[0067]应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
说明书附图(4)
