基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法及系统与流程

本申请属于水利工程，具体涉及基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法及系统。

背景技术：

1、滑坡体在外界致灾因素的作用下，如降雨，地震，库水位调度情等情况下，会产生滑坡涌浪灾害，对河道附近村庄水坝等建筑物以及构筑物产生威胁。滑坡涌浪灾害现在已经成为人员财产，工程安全的重要威胁。为了分析滑坡体入水挤压水体产生的滑坡涌浪危害，可采用物理模型实验进行实验分析。

2、模型的精确度决定着实验结果的可信程度。需要采用更为简单、精确的建模方法。目前采用的方法是根据实验需要用在三维分叉河道地形上截取多个断面板，手动提取断面板的特征点。进行三维分叉河道物理地形的构建。手动提取的断面板特征点，由于人工的随机性导致，特征点的选取可能存在过多或者不足。

技术实现思路

1、本申请旨在解决现有技术的不足，提出基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法及系统,采用自适应曲线逼近算法在复杂几何区域自动添加节点，提高拟合曲线的逼近质量。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法，包括以下步骤：

4、s1.构建河道三维模型，基于所述河道三维模型得到段面板曲线；

5、s2.对所述段面板曲线进行拟合,并选择逼近曲线的次数和节点的个数；

6、s3.设置参数方向上所述节点的节点序列，并确定所述节点的节点位置；

7、s4.基于所述节点序列生成基函数，基于所述基函数生成偏移量；

8、s5.基于所述偏移量，输出拟合曲线。

9、优选的，得到所述段面板曲线的方法包括：

10、基于等高线信息构建所述河道三维模型；

11、对所述三维模型沿垂直河道方向进行切割，得到所述段面板曲线；

12、对所述段面板曲线按顺序进行编号。

13、优选的，得到所述节点位置的方法包括：

14、将所述段面板曲线划分为几何复杂程度接近的线段；

15、计算所述线段，得到所述节点位置。

16、优选的，所述s5包括：

17、若满足循环条件，即所述偏移量大于设定目标值，且迭代次数小于最大迭代次数，则根据拟合误差确定需要加细的节点区间，并确定新节点的位置，基于所述新节点重新生成新的基函数，基于所述新的基函数更新所述偏移量；

18、若不满足所述循环条件，则输出所述拟合曲线。

19、本申请还提供了基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化系统，所述优化系统用于实现上述的优化方法，包括：模型构建模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和输出模块；

20、所述模型构建模块用于构建河道三维模型，基于所述河道三维模型得到段面板曲线；

21、所述第一计算模块用于对所述段面板曲线进行拟合,并选择逼近曲线的次数和节点的个数；

22、所述第二计算模块用于设置参数方向上所述节点的节点序列，并确定所述节点的节点位置；

23、所述第三计算模块用于基于所述节点序列生成基函数，基于所述基函数生成偏移量；

24、所述输出模块用于基于所述偏移量，输出拟合曲线。

25、优选的，所述模型构建模块包括：构建单元、切割单元和编号单元；

26、所述构建单元用于基于等高线信息构建所述河道三维模型；

27、所述切割单元用于对所述三维模型沿垂直河道方向进行切割，得到所述段面板曲线；

28、所述编号单元用于对所述段面板曲线按顺序进行编号。

29、优选的，所述第二计算模块包括：划分单元和计算单元；

30、所述划分单元用于将所述段面板曲线划分为几何复杂程度接近的线段；

31、所述计算单元用于计算所述线段，得到所述节点位置。

32、优选的，所述输出模块还包括循环单元；

33、所述循环单元用于判断是否满足循环条件：

34、若满足循环条件，即所述偏移量大于设定目标值，且迭代次数小于最大迭代次数，则根据拟合误差确定需要加细的节点区间，并确定新节点的位置，基于所述新节点重新生成新的基函数，基于所述新的基函数更新所述偏移量；若不满足所述循环条件，则输出所述拟合曲线。

35、与现有技术相比，本申请的有益效果为：

36、本申请能够在进行不断迭代保证在精确复原河道几何复杂性的前提下，使节点尽可能的减少，便于段面板施工放样，采用自适应曲线逼近算法在复杂几何区域自动添加节点，提高拟合曲线的逼近质量。

技术特征：

1.基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法，其特征在于，得到所述段面板曲线的方法包括：

3.根据权利要求1所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法，其特征在于，得到所述节点位置的方法包括：

4.根据权利要求1所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法，其特征在于，所述s5包括：

5.基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化系统，所述优化系统用于实现权利要求1-4任一项的优化方法，其特征在于，包括：模型构建模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和输出模块；

6.根据权利要求5所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化系统，其特征在于，所述模型构建模块包括：构建单元、切割单元和编号单元；

7.根据权利要求5所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化系统，其特征在于，所述第二计算模块包括：划分单元和计算单元；

8.根据权利要求5所述基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化系统，其特征在于，所述输出模块还包括循环单元；

技术总结
本申请公开了基于实际分叉河道的滑坡涌浪模型断面优化方法及系统，方法包括以下步骤：S1.构建河道三维模型，基于所述河道三维模型得到段面板曲线；S2.对所述段面板曲线进行拟合,并选择逼近曲线的次数和节点的个数；S3.设置参数方向上所述节点的节点序列，并确定所述节点的节点位置；S4.基于所述节点序列生成基函数，基于所述基函数生成偏移量；S5.基于所述偏移量，输出拟合曲线。本申请能够在进行不断迭代保证在精确复原河道几何复杂性的前提下，使节点尽可能的减少，便于段面板施工放样，采用自适应曲线逼近算法在复杂几何区域自动添加节点，提高拟合曲线的逼近质量。

技术研发人员：石安池,田雷,徐卫亚,吴昊
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24