块段划分和储量估计
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发布时间：2022-05-15 02:31
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时间：2023-10-02 17:09
一、块段划分
块段划分也称为晶胞建模，其目的是将若干个实体划分为大小相同的一组块段（晶胞），每个块段用一个长方体和该长方体内矿物的品位来表示，这些块段为块段法储量估计提供空间坐标。块段划分模块输入若干个实体，输出一个块段（晶胞）文件，其中实体是由三角形面片组成的复杂空间封闭体，即一个空间体内允许有空洞，块段文件由一组块段组成，它的结构如表4-11。
表4-11 块段文件结构
对单个实体进行块段划分的算法描述如下：
step1：初始化表示实体的三角形数组TA，初始化块段计算的起始点坐标P0(x0,y0,z0），初始化块段的长L、宽W和高H，初始化块段品位值为0，初始化一个临时块段数组TA，使其长度为0，初化一个有效块段数组VA，使其长度为0。
step2：计算实体外包长方体右上角顶点的空间坐标P1(x1,y1,z1），令N1={(x1-x0)/L}+1,N2={(y1-y0)/W}+1,N2={(z1-z0)/L}+l。
step3：对左下角顶点坐标为P0，长、宽和高分别为Nl L、N2W和N3H的长方体进行网格划分，使每个网格长方体的长、宽和高分别等于L、W和H，将各网格长方体和相关品位值存储在一个临时块段数组TA中。
step4：如果临时块段数组TA中的每个块段都被处理过，转step6，否则在临时块段数组TA中取下一个块段。
step5：从块段的中心点向X轴正向引射线，计算该射线与实体表面相交的次数。如果相交次数为奇数，将该块段添加到有效块段数组VA中。转step4。
step6：返回有效块段数组VA，结束。
二、块段法储量估计
块段法储量估计的计算步骤如下：首先计算矿体在每个块内的平均品位；然后用块段储量计算公式（品位比重体积÷100）算出每个块段的储量；最后把每个块段的储量相加得到总储量。在以上步骤中，关键是计算平均品位的第一步，完成该计算的算法描述如下：
step1：初始化组合样数组CA，一个组合样表示为一个空间点和一个品位值，初始化块段数组BA，初始化搜索距离D。
step2：如果块段数组BA中的每个块段都被处理过，转step4，否则在块段数组BA中取下一个块段。
step3：计算块段的中心点坐标。计算到该中心点的距离小于D的组合样，将这些组合样到块段中心点距离的平方存入临时距离数组DA，将组合样相应的品位值存入一个临时品位值数组QA。如果DA中有某个值为0，则把相应的品位值存入块段中，否则按距离平方反比加权方法计算块段的平均品位，将结果存入块段中，转step2。
spt4：返e回块段数组BA，结束。
三、截面法含量估计
截面法储量估计和步骤如下：首先计算各截面的面积和该截面上矿体的平均品位；然后用公式（（品位1＋品位2）（面积1＋面积2）截面之间的距离比重÷4）计算相邻截面之间矿段的储量；最后将各段矿体的储量相加得到总储量。在上述计算过程中，计算截面面积是一个关键步骤。计算一个简单多边形（即内部没有空洞的多边形）面积的算法描述如下：
step1：初始化平面单位法向量N，初始化表示平面简单多边形的有向线段数组LA，规定多边形（相对于法向量N）的正向为逆时针方向，LA中的有向线段的方向与多边形的正向一致，初始化多边形所在平面上任意一个点的坐标P0(x0,y0,z0），初始化多边形的面积S为0。
step2：如果LA中的每一条有向线段都被处理过，转step4，否则在数组LA中取下条有向线段P1P2，其中P1和P：的坐标分别为（x1,y1,z1）和（x2,y2,z2）。
step3：计算从（x0,y0,z0）到（x1,y1,z1）的矢量V1，计算从（x0,y0,z0）到（x2,y2,z2）的矢量V2，计算矢量V1和V2的叉积V1V2，该叉积用矢量V表示，计算点积V·N，该点积表示三角形的面积，令S=S+V`N，转step2。
step4：返回多边形的面积S，结束。
