钻孔管理器创建边坡剖面(Borehole Manager)---地层插值

1 引言

在【三维Geometry模型创建方法】中，讨论的其中一种方法是使用钻孔管理器(Materials>Borehole Manager)。当连接钻孔之间地层时，需要考虑地层的起伏和变化，尤其是处理地层的"尖灭"，岩土工程勘察画剖面图时使用的是经验估计，通常使用1/2或1/4的外推法连接地层，取决于钻孔之间的距离和地层的变化情况。

本文讨论了二维钻孔管理器创建边坡剖面的方法，着重强调了地层插值。

2 地层剖面

3D钻孔管理器共有9种插值方法，2D钻孔管理器共有3种插值方法。显然，对于地形复杂或土层性质变化较大的地层来说，不能完全依靠计算机自动生成，在某些情况下推出的模型是错误的。为了使用钻孔管理器，首先需要在Analysis > Project Settings > Soil Profile中进行设置，如下图所示。

Soil Profile的作用是定义材料边界，以此作为基础模板，使用Boundaries > Add External Boundary，在此基础上使用Boundaries > Add External Boundary产生边坡模型，也可以在此基础上手动增加材料边界Boundaries > Add Material Boundary。

插值方法有三种: 

(1) Linear：线性插值的数学假设是Kriging方法，线性插值有明显的缺点，当地层变化较大而且钻孔间距较大时，在时间和费用允许的情况下，应当补充钻孔；

(2) Thin-Plate Spline：样条插值从数学的意义上比线性插值的推断更准确，但是地层结构不是严格遵循数学理论的。

(3) Inverse Distance：逆向距离插值的假设是相互靠近的事物比相距较远的事物更相似，根据每个数据点与样本点的距离来加权。这个概念在机器学习中广泛使用，在过去我们作的大量自然语言处理研究都是基于这种概念发展起来的。

可以看出，在边坡稳定性影响范围内，插值方法影响着安全系数。在最新的版本中，增加了另外两种插值方法：

(1) Local Thin Plate Spline

(2) Chugh