(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210668274.2 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 广东粤海水务投资有限公司 地址 518001 广东省深圳市罗湖区黄贝街 道水库社区东湖二路68号粤海水务1 号楼整套 申请人 哈尔滨工业大 学水资源国家工程研 究中心有限公司 (72)发明人 郑航桅　孙国胜　王晶惠　郑成志　 (74)专利代理 机构 长沙市岳麓慧专利代理事务 所(普通合伙) 43270 专利代理师 邹剑峰 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01)G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 基于分数布朗运动的管道建模方法 (57)摘要 本发明提供一种基于分数布朗运动 的管道 建模方法。 所述方法包括如下步骤： 设定初始断 裂面参数， 所述初始断裂面参数包括四个角点的 初始坐标且z轴的值服从第一高斯分布步骤S2、 对四个角点的初始坐标进行第一次线性插值， 得 到初始断裂面的四条边的中点坐标及中心点坐 标， 同时更新第一高斯 分布； 步骤S3、 以步骤S2为 基本递归过程， 对初始断裂面再进行n ‑1次线性 插值， 生成一个节点数为(2n+1)2、 大小为2n×2n 的目标断裂面， 并更新第一高斯分布； 步骤S4、 根 据赫斯特指数确定分形维数， 并将所述分形维数 和目标断裂面输入预设的建模算法中， 生成三维 的管道模型， 能够有效的完成管道的建模， 提升 管道建模的准确性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 115130340 A 2022.09.30 CN 115130340 A 1.一种基于分数布朗运动的管道建模方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤S1、 设定初始断裂面参数， 所述初始断裂面参数包括断裂面的四角的节点的坐标 以及所述初始断裂面对应的Z轴需服从的第一高斯分布， 所述第一高斯分布为均值为零、 方 差为σ2的高斯分布M(0, σ2)； 步骤S2、 对断裂面的四角的节点的坐标进行第一次线性插值， 得到初始断裂面的四条 边的中点坐标及中心点坐标， 同时更新第一高斯分布为均值为零、 方差为 的高斯分布 其中 根据预设的赫斯特指数和预设的更新公式求的； 步骤S3、 以步骤S2为基本递归过程， 对初始 断裂面再进行n ‑1次线性插值， 生成一个节 点数为(2n+1)2、 大小为2n×2n的目标断裂面， 并更新第一高斯分布为均值为零、 方差为 的 高斯分布 其中 根据预设的赫斯特指数和预设的更新公式求的， n为大于1的正 整数； 步骤S4、 根据赫斯特指数确定分形维数， 并将所述分形维数和目标断裂面输入预设的 建模算法中， 生成三维的管道模型。 2.如权利要求1所述的基于分数布朗运动的管道建模方法， 其特征在于， 所述预设的更 新公式为： 其中H为赫斯特指数， 取值范围为0 ‑1。 3.如权利要求1所述的基于分数布朗运动的管道建模方法， 其特征在于， 根据赫斯特指 数确定分形维数 方法为D＝3 ‑H， 其中D为分形维数， H为赫斯特指数。 4.如权利要求1所述的基于分数布朗运动的管道建模方法， 其特征在于， 所述管道建模 在MATLAB软件中完成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115130340 A 2基于分数布朗运动的管道建模方 法 技术领域 [0001]本发明涉及管道分析技术领域， 尤其涉及一种基于分数布朗运动的管道  建模方 法。 背景技术 [0002]对管道的进行分析试验， 是目前研究管道工程特性的主要方法之一， 实  际操作 时， 因为管道实际情况复杂， 直接采用原始管道进行试验的难度及成  本均很高， 性价比较 低， 现有技术中已经有一些通过计算机 建模得到管道粗  糙度模型的方法， 但 这些方法得到 模型人工生成的痕迹较重， 与真正的原始  管道在随机性上差别较大， 因此， 基于现有建模 方法进行 试验得到的结果，  往往不够准确。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种基于分数布朗运动的管道建模方法， 能够有效  的完 成管道的建模， 提升管道建模的准确性。 [0004]为实现上述目的， 本 发明提一种基于分数布朗运动的管道建模方法， 包括  如下步 骤： [0005]步骤S1、 设定初始断裂面参数， 所述初始断裂面参数包括断裂面的四角的  节点的 坐标以及所述初始断裂面对应的Z轴需服从的第一高斯分布， 所述第一  高斯分布为均值为 零、 方差为σ2的高斯分布M(0, σ2)； [0006]步骤S2、 对断裂面的四角的节点的坐标进行第一次线性插值， 得到初始断  裂面的 四条边的中点坐标及中心点坐标， 同时更新第一高斯分布为均值为零、  方差为 的高斯分 布 其中 根据预设的赫斯特指数和预设的更新公  式求的； [0007]步骤S3、 以步骤S2为基本递归过程， 对初始断裂面再进行n ‑1次线性插值，  生成一 个节点数为(2n+1)2、 大小为2n×2n的目标断裂面， 并更新第一高斯分布  为均值为零、 方差 为 的高斯分布 其中 根据预设的赫斯特指数和  预设的更新公式求的， n为大 于1的正整数； [0008]步骤S4、 根据 赫斯特指数确定分形维数， 并将所述分形维数和目标断裂面  输入预 设的建模算法中， 生成三维的管道模型。 [0009]可选地， 所述预设的更新公式为： [0010] [0011]其中H为赫斯特指数， 取值范围为0 ‑1。 [0012]可选地， 根据赫斯特指数确定分形维数方法为D＝3 ‑H， 其中D为分形维数，  H为赫 斯特指数。 [0013]可选地， 所述管道建模在MATLAB软件中完成。 [0014]本发明的有益效果： 本发明提供一种基于分数布朗运动的管道建模方法，  包括如说　明　书 1/3 页 3 CN 115130340 A 3