基于語義多尺度的礦山地下空間建模方法

李雯靜，張馨心，林志勇，邱莉，邱立強

（1.武漢科技大學 資源與環境工程學院,湖北 武漢 430081；2.冶金礦產資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430081；3.武漢大學 遙感信息工程學院,湖北 武漢 430079）

0 引言

近年來，隨著對虛擬礦山技術的研究逐步深入，礦山三維建模成為研究熱點[1-3]。目前，礦山企業對礦山地下空間模型的應用需求不斷增加，針對地下空間的認知活動目標呈現多層次性[4]。然而，地下礦山全景三維空間模型構建會造成冗余，模型構建需要綜合考慮經濟性、非冗余性與建模效率。

多細節層次（Level of Details，LOD）模型[5-6]是一種多尺度模型，可反映從全局到局部不同尺度的模型信息，表達模型與現實世界對應實體之間的緊密程度。近年來，LOD 模型被廣泛應用于城市建模中[7-10]，城市地理標記語言（CityGML2.0）定義了三維城市環境中重要的實體類型（如建筑物、植被、水體、隧道等）及其幾何、語義、拓撲和外觀等屬性。與城市建模不同，礦山地下空間有其特有的屬性信息及內部結構，井巷及其內部的生產系統是與采礦活動聯系最密切的空間要素[11-12]，建模的目標對象通常位于巷道及其構筑物內部。因此，學者們提出了語義多尺度思想[13-15]，將語義作為表述實體要素抽象程度的重要指標，通過實體要素本身蘊含的語義描述其屬性特征，使得該實體能夠更加合理地表達礦山領域的邏輯結構。然而，基于語義的地下礦山實體建模方法存在以下缺陷：①細節層次劃分的詳細程度不夠，缺少礦山語義類劃分。……