矿业与地形工程

面向露天矿与采石场工程的矿业软件

STREAM 是一款桌面矿业软件,专注于测量航飞与月度报告之间的那段工程工作。它直接从 GeoTIFF 与 LAS/LAZ 打开 GB 级矿山测量数据,将其转为可作业的曲面,并在该曲面上完成台阶设计、运输道路设计、爆破孔网设计与体积报表——在一台普通工程笔记本上,完全离线。

一个矿山每月重复的闭环

矿山与采石场的工程工作大多遵循同一个闭环:航飞或扫描现场、构建曲面、在曲面上做设计、算出工程量、把图纸或报告交给别人。慢的往往不是测量本身,而是把成果在“不能计算的浏览器”“不认识地形的 CAD”和“每期都要重建的表格”之间来回搬运。

STREAM 把这个闭环放在一处。三维视图里渲染的地形,就是台阶模板求交的地形、炮孔读取孔口标高的地形、以及体积报表所依据的地形——因此设计与其工程量不可能各说各话。

从测量数据到可作业曲面

载入测量流程产出的高程模型:无人机航飞的摄影测量 DSM、裸地 DEM,或已栅格化为曲面的 LAS/LAZ 点云。STREAM 以核外方式流式读取,因此 GB 级的采坑测量成果无需先整体读入内存,就能以完整分辨率打开与浏览。

坐标系从文件中读取,并在图层加入项目之前先行确认,使后续每一次量测都落在应有的位置。正射影像贴合在同一曲面上——这正是坡顶线或料堆坡脚可以照着看得见的边界描绘,而不是靠估的原因。

面向采坑、排土场与平台的台阶设计

设定台阶高度、马道宽度与坡面角,STREAM 便按您绘制的边界构建台阶边坡。坡度可按度数或 1:x 输入,并可选择由其余两项推导其中哪一项——被推导的字段会锁定,以保持整套参数一致。

交线按边坡断面与现状地形的交集计算,因此坡脚与坡顶沿真实曲面走,而非假定平面。一条平衡曲线以平台标高为横轴、体积为纵轴:一侧是挖方,另一侧是填方,二者相交处即为使其平衡的标高。

同一工具双向可用——既可设计带台阶边帮的挖方,也可规划排土场并读取其容量而非开挖量。校核会连同数值与限值一并标出:总体边坡角超出限值、马道窄于设备通行所需、设计始终未与地面相交、末级台阶不完整,以及凹角处边坡自相交。

在真实地面上的运输道路与廊道

在地形上放置 PI 交点,用半径定义圆曲线,并在几何需要处加入缓和曲线。纵断面由 PVI 点、坡度与竖曲线构成,其地面线直接取自 DEM,因此设计始终坐落在您实测的曲面上。

定义路面宽度、路肩与挖填边坡,然后在曲线上按绕边或绕轴旋转施加超高。您会得到每个桩号的断面及其挖填面积、逐桩号的工程量表,以及挖填平衡的土方调配图。规范校核在每次编辑后重跑,并把最大纵坡、最小半径与视距的违规连同所在桩号一并列出。

在实测台阶上的爆破孔网设计

绘制爆区边界与坡顶线,然后设定梅花形或方形布置、抵抗线、孔距、前排退距与网格旋转。最靠近自由面的一排沿坡顶线而非网格排列,因此即使坡顶线不规则,前排抵抗线也保持均匀。

每个孔口标高从 DEM 读取,设计底盘标高可由实测地面推导,因此孔深与倾斜孔长跟随真实台阶,而不是假定的平整顶面。抵抗线在孔轴方向逐标高量测——倾斜孔在带坡角的自由面上正是在此处变紧;平面上到坡顶线的距离会低估它。

载入班组实际钻出的孔口点,STREAM 报告其与设计的偏差,并将实测值单独保存,绝不覆盖设计。爆区会返回爆破体积与吨位,以及逐孔的孔口、孔深与孔长表格,可按图纸中相同的排号字母导出到 Excel 或 CSV。

体积、吨位与期间盘点

料堆体积在您选定的基准面之上计算(坡脚有多种取法),按输入的物料密度换算为吨位,并导出为可直接打印的 PDF 报告,用于库存或审计。

土方体积按相对某一基准面或标高的挖方与填方计算;桩号方量则给出横断面面积与体积,并附出图用的 DXF 断面图。

用于进度与盘点时,比较同一区域的两期测量:STREAM 分别报告淤积与侵蚀,并给出体积及其不确定度——一个月的采坑推进或排土场增长,就是这样变成一个站得住脚的数字。

在采坑曲面上的分析

坡度分析按梯度为曲面着色,过陡的自由面或已剥落的坡面无需人工量测即可显现。等高线按您设定的间距直接从地形生成,包括写入工作地形之后的设计面。

水文分析显示水往哪里流、在哪里汇集,可用于集水坑选址,也有助于理解反复积水的采坑底板。日照与阴影分析给出全天与全年的遮蔽情况;通视分析则回答从某点能看到什么——挡土屏障或摄像机位的争论通常归结于此。

现场其他环节本来就在用的成果格式

设计、等高线、断面与量测几何导出为 DXF 供 CAD 使用;表格导出为 CSV 或 Excel;曲面与分析栅格导出为 GeoTIFF;整个场地可作为 KMZ 交付给 Google Earth。料堆与设计报告导出为可直接打印的 PDF。

打开这些成果不需要对方也有订阅席位——它们本就是矿山规划、测量与土建团队之间已经在交换的格式。

在您自己的硬件上运行

STREAM 是原生 Windows x64 应用,通过 Vulkan 在 GPU 上渲染地形。没有上传步骤、没有按项目计的配额、没有处理队列:测量数据留在载入它的那台机器上——这正是它能在网络受限甚至无网络的现场使用的原因。

学术使用始终免费——面向研究人员与高校,现在如此,将来也是。

每一步背后的模块

闭环的每个阶段都有自己的页面:细节、支持的格式,以及人们真正会问的问题。

矿山测量软件

矿山测量与体积分析——料堆库存、土方与采坑变化。

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场地平整与边坡设计软件

台阶高度、马道宽度与坡面角,交线取自真实地面。

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道路设计软件

运输道路平面、纵断面、标准横断面与桩号工程量。

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爆破孔网设计软件

实测台阶上的布孔,孔深读自 DEM,并可与实钻对比。

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料堆体积软件

基准面之上的体积、按密度换算的吨位与 PDF 报告。

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挖填方软件

相对某一基准面或标高的挖方与填方体积。

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横断面软件

含横断面面积与 DXF 断面图的桩号方量计算。

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变化检测软件

两期测量之间的淤积与侵蚀,含体积与不确定度。

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DEM 软件

流式打开超大数字高程模型,无需等待整体载入。

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点云查看器

来自 LiDAR 或摄影测量的 LAS/LAZ 点云,栅格化为曲面。

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无人机测绘软件分析

摄影测量环节完成之后,无人机测量成果该怎么用。

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坡度分析软件

梯度着色,用于发现过陡的自由面并校核设计角度。

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等高线软件

按您设定的间距生成等高线,设计面之上同样适用。

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水文分析软件

流径以及采坑底板上积水的位置。

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导出 (DXF、CSV、GeoTIFF)

面向 CAD、表格与 GIS 的 DXF、CSV、GeoTIFF 与 KMZ 输出。

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坐标系统软件 (CRS)

读取、指定与转换每个图层的坐标系统。

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常见问题

矿业软件是用来做什么的?

在日常的矿山与采石场工程中,它用来把测量数据转化为决策:由无人机或 LiDAR 测量构建曲面,在该曲面上设计台阶、运输道路与爆破孔网,计算开挖与料堆工程量,并产出现场赖以运行的图纸与报告。STREAM 覆盖的是地形与工程量这一侧;它不是地质块段模型或生产计划软件。

STREAM 可以离线运行吗?

可以。STREAM 是原生 Windows 应用,全部处理都在本机完成。没有上传、没有云端排队、没有按项目计的配额,因此可在网络受限甚至无网络的现场网络中使用,测量数据也不会离开这台机器。

STREAM 能打开无人机与 LiDAR 测量数据吗?

能。它可打开来自任意摄影测量流程的 GeoTIFF 高程模型与正射影像,以及来自 LiDAR 或密集匹配的 LAS/LAZ 点云;点云会被栅格化为可供量测与设计的曲面。GB 级文件采用流式读取,而不是先整体载入内存。

可以在 STREAM 中设计台阶与马道吗?

可以。您设定台阶高度、马道宽度与坡面角,台阶边坡便按所绘边界构建。交线按边坡断面与现状地形的交集计算,因此坡脚与坡顶沿实测地面而非假定平面走;设计还可写回工作地形,使等高线与断面读取平整后的曲面。

STREAM 如何把料堆体积换算成吨位?

体积在基准面之上计算(坡脚的定义有多种取法),再乘以您输入的物料密度。结果连同所用的基准方式与量测范围一并写入可直接打印的 PDF 报告,便于日后复核。

可以把设计导出到 CAD 吗?

可以。设计、等高线、横断面与量测几何导出为 DXF,表格导出为 CSV 或 Excel,曲面与分析结果导出为 GeoTIFF,整个场地还可导出为 KMZ 供 Google Earth 使用。

STREAM 对学术使用免费吗?

免费。学术使用始终免费——面向研究人员与高校,现在如此,将来也是。学术许可请通过网站与我们联系。

让下一次测量成果走一遍 STREAM

Windows x64 免费测试版。完全离线运行,支持 GeoTIFF、LAS/LAZ 和 DXF。

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