本發(fā)明涉及用于確定礦井工地中的工作狀況的方法和系統(tǒng)，在一個實施方案中其涉及評估用于開發(fā)諸如道路的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和/或挖掘工作中的工作狀況。

背景技術(shù)：

在采礦工業(yè)中，礦井經(jīng)營者需要準(zhǔn)備基礎(chǔ)設(shè)施用于車輛和設(shè)備進(jìn)入以及用于運輸?shù)V石和其他材料。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施包括道路、鉆孔以及通過操控工地的形貌產(chǎn)生的其他特征。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施的產(chǎn)生涉及通過切除工地中高于預(yù)期高程(高于地平面)的部分并且通過填充工地中低于預(yù)期高程(低于地平面)的區(qū)域來設(shè)計工地的預(yù)期形貌和操控工地以滿足設(shè)計的規(guī)格容差。然而，可能難以評估已經(jīng)進(jìn)行或需要在實現(xiàn)此目標(biāo)中進(jìn)行的工作的狀況。因此，需要提供一種用于輔助工作狀況的評估的工具。

對本說明書中的任何現(xiàn)有技術(shù)的參考沒有承認(rèn)或表明此現(xiàn)有技術(shù)形成任何管轄權(quán)中的普通常識的一部分或此現(xiàn)有技術(shù)可以合理地被預(yù)期為被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解、視為與現(xiàn)有技術(shù)的其他部分有關(guān)和/或組合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個方面中，描述了一種用于說明礦井工地的關(guān)注區(qū)域的工作狀況的計算機(jī)實現(xiàn)的方法。該方法包括針對至少關(guān)注區(qū)域確定包括表示礦井工地的表面的高程圖的所記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集。高程圖基于針對表面所測量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集還包括表示針對至少關(guān)注區(qū)域的參考高程形貌的參考數(shù)據(jù)。該方法進(jìn)一步包括基于所確定的數(shù)據(jù)集產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)，其限定3維模型用于在描繪模型的3維視圖的圖像中示出高程圖與參考高程形貌之間的偏差。

在本發(fā)明的另一個方面中，描述了一種用于說明礦井工地的關(guān)注區(qū)域的工作狀況的計算機(jī)系統(tǒng)。該計算機(jī)系統(tǒng)包括用于存儲計算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲器系統(tǒng)以及處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)被配置成從存儲器系統(tǒng)中讀取計算機(jī)可執(zhí)行指令。當(dāng)執(zhí)行計算機(jī)可執(zhí)行指令時，處理系統(tǒng)被配置成確定數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集包括表示針對至少關(guān)注區(qū)域的礦井工地的表面的高程圖的所記錄的數(shù)據(jù)，所述高程圖基于針對表面所測量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集還包括表示針對至少關(guān)注區(qū)域的參考高程形貌的參考數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)還被配置成基于所確定的數(shù)據(jù)集產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)、限定3維模型用于在描繪模型的3維視圖的圖像中示出高程圖與參考高程形貌之間的偏差。

在本發(fā)明的另一個方面中，描述了另一種用于說明礦井工地的關(guān)注區(qū)域的工作狀況的計算機(jī)實現(xiàn)的方法。該方法包括確定數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集包括表示針對至少關(guān)注區(qū)域的礦井工地的表面的高程圖所記錄的數(shù)據(jù)，所述高程圖基于針對表面所測量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集還包括表示針對至少關(guān)注區(qū)域的參考高程形貌的參考數(shù)據(jù)。該方法進(jìn)一步包括基于所確定的數(shù)據(jù)集產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)、限定3維模型用于在描繪模型的3維視圖的圖像中示出高程圖與參考高程形貌之間的偏差。參考高程形貌是預(yù)期用于至少關(guān)注區(qū)域的所設(shè)計的高程形貌，并且其中圖像顯示高程圖和參考高程形貌二者。

如本文所使用，除其中上下文以另外的方式要求之外，術(shù)語“包括”以及術(shù)語的變型(例如，“包括(comprising)”、“包括(comprises)”和“包括(comprised)”)不旨在排除其他添加物、部件、整數(shù)或步驟。

本發(fā)明的其他方面以及前面段落中描述的方面的其他實施方案根據(jù)通過示例的方式給出并且參考附圖的以下描述將變得明顯。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于說明礦井工地中的關(guān)注區(qū)域的工作狀況的計算機(jī)實現(xiàn)的方法的流程圖；

圖2示出了用于執(zhí)行圖1的計算機(jī)實現(xiàn)的方法的系統(tǒng)的概念圖；

圖3示出了用于軟件程序的用戶界面，該用戶界面示出了工地和工地中已經(jīng)設(shè)計了預(yù)期形貌的關(guān)注區(qū)域的平面圖；

圖4示出了用戶界面，該用戶界面示出了圖3中所示的關(guān)注區(qū)域的2維平面圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖像，該圖像描繪了關(guān)注區(qū)域的3維視圖、示出了工地的高程圖與參考高程形貌之間的偏差；以及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的描繪關(guān)注區(qū)域的另一個3維視圖以示出偏差的圖像。

具體實施方式

圖1中示出了用于執(zhí)行說明礦井工地中的關(guān)注區(qū)域的工作狀況的計算機(jī)實現(xiàn)的方法的示例性過程10。過程10導(dǎo)出3維(3D)模型用于比較關(guān)注區(qū)域的兩個輸入高程模型之間的差異。

第一高程模型是礦井工地的表面的高程圖。高程圖包括基于針對表面進(jìn)行的測量所記錄的數(shù)據(jù)。因此，高程圖表示工地?fù)碛械膶嶋H高程形貌。所記錄的數(shù)據(jù)包括位置坐標(biāo)的柵格的高程值(例如，相對于海平面，礦井所特有的參考位置)。例如，位置坐標(biāo)可以表示相距礦井所特有的參考位置的經(jīng)度和緯度坐標(biāo)或東/西和北/南距離。因此，高程圖被表示為包括與工地任務(wù)相關(guān)聯(lián)的至少關(guān)注區(qū)域的礦井工地的區(qū)域的數(shù)字高程模型。

第二高程模型是與第一高程圖比較的至少關(guān)注區(qū)域的參考高程形貌。在一個實施方案中，參考高程形貌是預(yù)期用于關(guān)注區(qū)域的所設(shè)計的高程形貌。這樣的所設(shè)計的高程形貌是由計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件來產(chǎn)生。然而，在替代性實施方案中，參考高程形貌可以是至少關(guān)注區(qū)域的第二高程圖。第二高程圖可以基于在不同于第一高程圖的某個時間進(jìn)行的區(qū)域形貌的測量。

在過程10中的第一步驟12處，確定數(shù)據(jù)集包括兩個輸入高程模型。為了簡單起見，所述兩個高程模型在下文被例示為基于測量的第一高程圖和由設(shè)計數(shù)據(jù)限定的參考高程形貌，如上文所討論。為了參考，高程形貌例如可以表示用于拉鏟挖掘機(jī)的道路的預(yù)期形貌模型。

高程圖通常是以限定矩陣值的矩形柵格的光柵格式記錄，柵格位置對應(yīng)于2維位置坐標(biāo)(例如，與參考位置比較的北和東的米數(shù))。存儲在每個柵格位置處的值限定坐標(biāo)處的高程。高程值可以是直接測量的數(shù)據(jù)或可以由其他測量的高程數(shù)據(jù)內(nèi)插或變換。所記錄的高程圖可以具有10mm的精確度。高程圖的數(shù)據(jù)可以由沿工地的表面移動的一輛或多輛車收集，記載它們的位置坐標(biāo)和由車輛上的定位系統(tǒng)得出的高程。

參考高程形貌通常被存儲作為使用向量限定所設(shè)計的高程形貌的CAD文件。這樣的基于向量的表示可以是三角不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)(TIN)。

一旦數(shù)據(jù)集已確定，則限定3維模型的模型數(shù)據(jù)在步驟14處產(chǎn)生，所述3維模型至少包括所述兩個輸入模型之間的高程差異的表示。所產(chǎn)生的模型至少部分地通過從一個輸入模型的高程中減去另一個的高程來導(dǎo)出。為了準(zhǔn)備用于減法運算的數(shù)據(jù)，參考高程形貌轉(zhuǎn)換為柵格格式，以使得能進(jìn)行矩陣減法運算。在減法運算過程中，從一個矩陣中的相應(yīng)坐標(biāo)的值中減去另一個矩陣中的每個坐標(biāo)值。例如，可以從對應(yīng)于相同坐標(biāo)的所記錄的高程圖的高程值中減去參考高程形貌的高程值。

減法運算的結(jié)果是3維的空間數(shù)據(jù)，被表示為柵格矩陣，并且其可限定待說明的3維模型，或可限定所說明的模型的一部分。這個計算的柵格矩陣限定了覆蓋關(guān)注區(qū)域的坐標(biāo)的2維矩陣或網(wǎng)格，并且每個坐標(biāo)具有相關(guān)的第三維值，該第三維值表示所述兩個輸入模型之間的豎直或高程差異。由于從高程圖中減去了參考高程形貌，因此輸出的柵格矩陣的正值表示礦井的表面比參考高程形貌海拔更高，而負(fù)值表示礦井的表面比參考高程形貌海拔更低。在一個實施方案中，所輸出的柵格包括精確到10mm的高程數(shù)據(jù)，其被提供用于以1米增量為間隔的位置坐標(biāo)測量。所輸出的柵格在本文中也被稱為“差異柵格”或“差異文件”。

如已討論的，產(chǎn)生了用于說明所述兩個輸入模型之間的差異的3維模型。該所產(chǎn)生的模型在本文中也被稱為可視化模型?？梢暬Ｐ涂梢詢H由差異柵格表示。在一些實施方案中，可視化模型還將包括進(jìn)一步的柵格信息，例如參考柵格(例如對于參考形貌的限定)，使得差異可以在參考表面的背景下進(jìn)行說明。作為參考形貌的補(bǔ)充或替代，可視化模型可包括參考高程形貌柵格。因此，除了顯示從計算的差異得出的信息外，可視化部件可以顯示高程圖或參考高程形貌，或同時顯示兩者。

如果下游處理配置為僅基于這些空間坐標(biāo)進(jìn)行3D圖像繪制，則限定了柵格或多個柵格的空間坐標(biāo)可足以確定3維可視化模型。然而，在一些實施方案中，3維可視化模型將還包括限定了如何從空間坐標(biāo)繪制3維圖像的進(jìn)一步的信息。

一旦3維可視化模型已經(jīng)產(chǎn)生，則可視化模型的3維可視化被執(zhí)行以使人員能夠容易地評估關(guān)注區(qū)域中相對于參考高程形貌分別高于地平面、低于地平面以及與地平面相同的位置。與低于參考高程形貌(更具體地，低于地平面的體積)的工地材料的體積相比，可視化還提供了高于參考高程形貌(更具體地，高于地平面的體積)的工地材料(即，土質(zhì)材料)的體積的視覺指示。

可視化模型在步驟16處被發(fā)送到可視化系統(tǒng)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)?？梢暬到y(tǒng)產(chǎn)生了如下圖像：描繪了關(guān)于相對于關(guān)注區(qū)域的所選擇的視角(高于或低于水平)和所選擇的方向(通過變化經(jīng)度/緯度的觀測位置)的3D可視化模型。繪制圖像來描繪可視化模型的3維方面，導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)在步驟18處產(chǎn)生。在步驟20處，將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖形硬件來進(jìn)行處理并顯示由圖像數(shù)據(jù)表示的圖像。

圖2示出了可用于實現(xiàn)過程10的示例性計算環(huán)境200的框圖。計算環(huán)境包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)230(例如，因特網(wǎng))與客戶端220通信的服務(wù)器系統(tǒng)210。服務(wù)器系統(tǒng)210包括為主控由客戶端220訪問的網(wǎng)頁應(yīng)用的應(yīng)用服務(wù)器212的形式的處理系統(tǒng)和存儲器系統(tǒng)。網(wǎng)頁應(yīng)用例如可以是運行稱為“Terrain”的軟件部件的 Minestar^TM，其被特別設(shè)計用于管理鉆井、拉鏟、分級和裝載操作。網(wǎng)頁應(yīng)用利用存儲了運行網(wǎng)頁應(yīng)用程序的信息的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫214。應(yīng)用服務(wù)器包括用于管理被經(jīng)由應(yīng)用服務(wù)器212操作的地理信息系統(tǒng)(GIS)所利用的文件的層服務(wù)216。共享存儲數(shù)據(jù)庫219可由層服務(wù)216和GIS 218這兩者訪問，并且存儲形貌數(shù)據(jù)并設(shè)計文件，例如，所述兩個輸入高程模型以及可以可選地被選擇、讀取或更新的任何其他高程模型。因此，存儲數(shù)據(jù)庫219可包括限定了工地或工地一部分的當(dāng)前高程圖的柵格文件、限定了預(yù)期設(shè)計的矢量文件以及表示在先前時間對于工地的基于測量的形貌圖的存檔高程圖。

一旦柵格格式的差異文件被確定，則存儲數(shù)據(jù)庫219進(jìn)一步存儲柵格格式的差異文件。一旦用戶根據(jù)將基于的工作狀況可視化選擇了高程模型，則由計算差異文件的GIS產(chǎn)生差異文件。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫214和共享存儲數(shù)據(jù)庫服務(wù)器219可存儲在應(yīng)用服務(wù)器212的存儲器系統(tǒng)上。在其他實施方案中，至少共享存儲數(shù)據(jù)庫可以存在于單獨的存儲服務(wù)器中。

存儲在數(shù)據(jù)庫219上的文件可以被客戶經(jīng)由客戶端220(例如，個人計算設(shè)備或筆記本電腦)訪問。在其他實施方案中，平板電腦或智能手機(jī)可以用作為客戶端。在圖2中所示的實施方案中，客戶端220具有用于與應(yīng)用服務(wù)器212通信的通信端口222，以及包括中央處理單元(CPU)226的用于操作與應(yīng)用服務(wù)器212的接口連接的網(wǎng)頁瀏覽器的處理器224?？蛻舳?20用作為產(chǎn)生3D可視化模型的圖像的可視化系統(tǒng)。然而，在其他實施方案中，可視化系統(tǒng)可以由產(chǎn)生3D可視化模型數(shù)據(jù)的同一計算機(jī)執(zhí)行。例如，在這種實施方案中，客戶端220可包括服務(wù)器系統(tǒng)210的部分或全部部件，并且應(yīng)用服務(wù)器的處理和存儲器功能由客戶端220的處理器224和存儲器232執(zhí)行。

客戶端220包括處理器224，處理器224還具有圖形處理單元(GPU)228，圖形處理單元(GPU)228被集成到CPU管芯上或作為輔助處理電路用于處理圖形信息。GPU 228產(chǎn)生數(shù)據(jù)來顯示在顯示器230上，以提供網(wǎng)頁瀏覽器以及瀏覽器中3D可視化模型的圖像的可視化顯示。存儲器232存儲了配置中央處理單元226操作網(wǎng)頁瀏覽器和插件軟件(例如，Adobe Flash或Flex)的指令，來使得瀏覽器能夠解釋從應(yīng)用服務(wù)器212發(fā)送的圖形信息。圖形的解釋還能夠通過以特定應(yīng)用軟件的插件的形式存儲在存儲器232中的3D框架來實現(xiàn)?？蛻舳?20還包括用戶輸入234，以使用戶能夠輸入信息到網(wǎng)頁瀏覽器，并與網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)行交互，從而允許用戶選擇用于工作狀況分析的高程模型文件，并選擇可視化模型的3D產(chǎn)生圖像的投影視圖。

為了在計算環(huán)境200中操作過程10，用戶使用客戶端220訪問由應(yīng)用服務(wù)器212主控的網(wǎng)站上的網(wǎng)頁應(yīng)用。用戶登錄到特定于該用戶的帳戶，使他們能夠訪問所記錄的高程圖和設(shè)計形貌文件，以及已經(jīng)產(chǎn)生的任何存儲的差異文件。用戶選擇將在過程10中進(jìn)行比較的記錄的高程圖和參考高程形貌。應(yīng)用服務(wù)器212接收識別了所選擇的文件的識別數(shù)據(jù)，并使用層服務(wù)216來識別文件的存儲位置，并為GIS 218訪問它們進(jìn)行準(zhǔn)備?；谒R別的位置，GIS 218加載所選擇的文件用于處理。GIS 218減去由所選擇的文件中的柵格數(shù)據(jù)限定的每個位置的高程值，如已經(jīng)描述的。然后，將所得的差異形貌保存為共享存儲數(shù)據(jù)庫219上的差異文件。差異文件還可包括表示高于設(shè)計形貌(即，基于差異文件中的比特定的正容差更正的所有高程值的總和或平均值)的土質(zhì)的總體積的數(shù)據(jù)。需要被填充的土質(zhì)的總體積還基于具有比特定負(fù)容差更負(fù)的負(fù)值的高程的平均值或總和來計算。

差異柵格以及可選的在差異柵格中進(jìn)行比較的一個或兩個輸入柵格被發(fā)送至客戶端220上的網(wǎng)頁瀏覽器。最初，柵格表示的形貌信息在監(jiān)視器230上顯示為2維平面圖、工地視圖、或者柵格所表示的工地的部分。圖3示出了用戶界面300，用戶界面300顯示了2維視圖。記錄的高程圖表示的工地區(qū)域由用戶界面上的第一著色圖區(qū)域310(例如，紫色)來表示。與設(shè)計形貌對應(yīng)的工地區(qū)域由第二圖區(qū)域312來表示，其在圖3中為矩形。第二圖區(qū)域312中的任何部分314(其在差異柵格中表示的高度大于設(shè)計高度以上的最大容許高度)被表示為高于地平面并用第二顏色(例如，紅色)示出。第二圖區(qū)域312中的任何部分316(其中礦井工地的高度低于設(shè)計高度以下的最大指定高度)由第三顏色(例如，藍(lán)色)表示，這是因為它們在地平面以下。第二圖區(qū)域312中的任何部分318(其中差異文件已確定為在設(shè)計高度以上的最大指定高度與在設(shè)計高度以下的最大指定高度之間)被確定為“處于地平面”并由第四顏色(例如，綠色)表示。第五顏色(例如，淺綠色)用于表示無差異信息可用的設(shè)計形貌區(qū)域(例如，因為這些區(qū)域在高程圖中可能沒有記錄的高程)的任何部分319。用戶可以將應(yīng)用服務(wù)器212配置成進(jìn)入可視化的3D模式，以通過選擇3D圖標(biāo)320向用戶展示設(shè)計區(qū)域的3D可視化。

3D模式下的初始視圖400在圖4中示出。視圖400顯示了對應(yīng)于與設(shè)計的形貌相關(guān)聯(lián)的區(qū)域的關(guān)注區(qū)域410。關(guān)注區(qū)域410顯示在背景420上，背景420通常為黑色，但可以是不同的指定顏色。此初始視圖400仍是關(guān)注區(qū)域的2維平面圖，但可以由用戶操縱，以呈現(xiàn)已確定的3D模式的關(guān)注區(qū)域410的3維投影。3D模式采用與如圖3中關(guān)于2D模式所述的相同著色方案。因此，紅色表示的部分414代表工地高程高于地平面的區(qū)域，藍(lán)色部分416表示高程低于地平面的工地的區(qū)域，以及綠色部分418表示處于地平面的工地的區(qū)域。預(yù)期設(shè)計的3維形狀以及實際的工地表面在此視圖中均不可見，這是因為所投影的透視圖為平面圖，因此呈現(xiàn)為平坦?fàn)睢９さ氐念A(yù)期設(shè)計采用區(qū)分的顏色(例如，淺綠色)仍然呈現(xiàn)在顯示的圖像中。然而，在圖4中，只有在工地的高程圖中缺失高程數(shù)據(jù)時，才顯示淺綠色，如419處所示。另外，該顯示器上還呈現(xiàn)了顏色圖例422，以顯示與地平面以上的部分、處于地平面的部分以及地平面以下的部分對應(yīng)的顏色。根據(jù)設(shè)計規(guī)格，地平面以上的部分表示需要從工地切除掉以獲得處于地平面的工地的土地區(qū)域。地平面以上的土地的總體積通過差異柵格進(jìn)行確定，并表示為切割體積424。類似地，設(shè)計高程以下、設(shè)計高程與工地表面之間的體積表示需要填充的土地體積，以構(gòu)建工地表面達(dá)到指定的地平面水平。此體積被表示為填充體積426，并且類似地由差異柵格來確定。高程數(shù)據(jù)缺失的總區(qū)域由缺失覆蓋區(qū)域428來表示。導(dǎo)航圖標(biāo)430使用戶能夠旋轉(zhuǎn)視圖離開平面視圖，以呈現(xiàn)3D模型的3D視圖。

3D模型以來自差異文件的柵格化差異數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)至客戶端220。另外，所呈現(xiàn)的是可能需要在用戶請求的3D模型中展示的任何高程圖或設(shè)計形貌柵格。在3D模型中呈現(xiàn)的高程圖或設(shè)計形貌柵格是可選的，這取決于所請求的可視化。通常，至少參考形貌(例如，設(shè)計形貌)將被提供有差異柵格。這樣，與差異柵格相關(guān)聯(lián)的高程偏差可以在設(shè)計形貌的環(huán)境中進(jìn)行觀察。然而，可選地，顯示的3D模型可以僅基于差異柵格，使得顯示的3D模型示出相對于設(shè)計表面形貌的標(biāo)準(zhǔn)化或平坦化圖示的偏差。

為了能夠進(jìn)行3D模型的3D繪制，應(yīng)用服務(wù)器還發(fā)送索引緩沖器和頂點緩沖器至客戶，以限定如何在三維下解釋柵格信息，并且因此限定如何繪制3D圖像以根據(jù)客戶的可視化請求來呈現(xiàn)3D可視化。

最初，客戶端CPU 226將提供的柵格所限定的高度圖信息轉(zhuǎn)換為由頂點和邊緣(共同形成多邊形網(wǎng)格)限定的三角形集合。網(wǎng)頁瀏覽器上的插件軟件提供用于解釋從應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送的頂點緩沖器、索引緩沖器和著色器程序的庫，以限定如何繪制3D物體來創(chuàng)建圖像的3D可視化。3D模型包括每個頂點的元數(shù)據(jù)，以指示每個頂點代表的內(nèi)容，以使得著色器因此可以繪制圖像。

對于每種類型的著色器，CPU 226發(fā)送對應(yīng)的頂點緩沖器和索引緩沖器至GPU 228，以產(chǎn)生限定每個像素的亮度和顏色的數(shù)據(jù)，以便使監(jiān)視器230格式化，以顯示合適的3D可視化。

工業(yè)實用性

圖5示出了圖4中2D平面圖顯示的3D模型的3D可視化的示例性實施方案。如圖5中更加清晰地所示，模型是基于設(shè)計高程形貌512的柵格化的數(shù)據(jù)，疊加有通過GIS計算的柵格數(shù)據(jù)(其表示工地的設(shè)計高程形貌和高程圖之間的高程差異)。3D投影的繪制圖像500通過顯示從設(shè)計表面512延伸的塊形條示出了測量的高程圖和參考(設(shè)計的)高程形貌之間的偏差。向上延伸的條514表示工地高程大于設(shè)計高程的工地位置。這些條的長度(即，高度)表示確定的高程差的大小。然而，條的高度還根據(jù)3D投影的透視圖來作為考慮因素(即，遠(yuǎn)離投影觀察位置的條短于更靠近觀察位置的條)。表示差值大于與設(shè)計高程的指定正偏差的條用紅色表示，如516處所示，以便顯示這些分區(qū)是在地平面以上。類似地，在設(shè)計表面以下的條(對應(yīng)于背離設(shè)計高程超過負(fù)偏差限值的高程差)用如518處所示的藍(lán)色表示。具有在這些正高程偏差限值與負(fù)高程偏差限值之前的大小的條用綠色條520表示?？梢酝ㄟ^將光標(biāo)放在條上來查看與每個條對應(yīng)的地理信息。無論礦業(yè)場地高程在地平面以上(需要切除)、處于地平面、或是地平面以下(需要填充)，所述條的地理信息匯總522均顯示。關(guān)于與工地相關(guān)聯(lián)的位置參考系，地理信息匯總522還顯示工地的相關(guān)聯(lián)的位置坐標(biāo)和高程。匯總522還顯示了需要使工地高程在視為處于地平面的指定偏差內(nèi)所需的高程變化(例如，通過切除或填充工地)。

由于差異高程疊加參考高程等于工地的實際高程，因此圖像500實際上同時顯示了彼此疊加的參考形貌和記錄的高程圖。參考形貌512的圖示包括間隔線標(biāo)記，以表示所顯示模型的比例。相鄰線標(biāo)記之間的距離在526處用圖例527表示。為了在無論參考表面是否存在的情況下能夠同時查看正偏差和負(fù)偏差兩者，參考表面512顯示為半透明表面。

圖6示出了礦井工地的高程形貌與參考、設(shè)計形貌之間偏差的可替選3維可視化。圖像600類似地顯示了疊加在參考形貌612上的礦井工地610的高程圖。然而，與圖5相比，高程圖610通過將頂點緩沖器、索引緩沖器和著色器的不同組應(yīng)用于發(fā)送至客戶端220的柵格數(shù)據(jù)來示出。該組的頂點緩沖器和索引緩沖器以及著色器繪制3D模型的圖像以采用粗略紋理并且連續(xù)渲染描繪出工地的表面視圖，而不是采用圖5所示的離散間隔開的豎條系列。如從620處可以看出，參考形貌612下方的工地表面610的區(qū)域通過參考形貌612的半透明可視化可見。圖像600還包括根據(jù)圖例622顯示的圖像的漸變著色，以便指示相對于諸如海平面的參考高程的高程。因此，顯示形貌的梯度可通過相關(guān)聯(lián)的3D模型著色的變化而看出。

參考表面與測量的高程圖之間的偏差的3D可視化使得用戶能夠獲得對相對于設(shè)計形貌的土質(zhì)材料的分布的理解，從而使得用戶能夠確定工作的當(dāng)前狀況。通過示出要求完成的工作，用戶可確定如何有效地移動土質(zhì)材料，例如從哪個區(qū)域移到哪個區(qū)域，并且確定是否可從地平面區(qū)域或高于地平面區(qū)域切除和移動足夠土質(zhì)材料以填充地平面以下的區(qū)域。在圖5中，被識別為處于地平面的區(qū)域(綠色條520)的偏差的描繪使得用戶能夠確定材料是否以及多少材料可被切除或可被加到地平面位置，而不沒有將該位置處的高程推到對于保持在地平面高程所需的偏差的特定限制之外。

在其他實施方案中，不是將礦井工地的當(dāng)前高程形貌與參考設(shè)計相比較，當(dāng)前形貌可以與之前時間記錄的形貌相比較。以這種方式，從之前時間記錄的形貌到當(dāng)前時間記錄的形貌，差異信息示出了多少工作已完成以及工作完成的地點以使礦井朝著需要的形貌轉(zhuǎn)變。

將應(yīng)當(dāng)理解，在本說明書中公開和限定的本發(fā)明可以擴(kuò)展至從文本或者附圖中提到的或者明顯得出的獨立特征中的兩個或者多個的所有可替代的組合。所有這些不同組合構(gòu)成本發(fā)明的各個可替代方面。