iGeoLab.LS-RAPID
三维滑坡运动数值模拟软件
从一份地形出发，圈定滑体、设定工况、算出它滑到哪里 —— 一套流程走完。
三维视图中的堆积厚度与滑体轮廓
全中文界面 | 地形编辑 → 计算条件 → 模拟，三步流程贯穿始终 |
数据互通 | 读 DXF 地形，读写 LS-RAPID 算例目录与 .lsr21 工程文件 |
三类工况 | 天然 · 降雨（孔压比换算）· 地震（三向系数时程） |
功能一览
模块 | 能做什么 |
地形与建模 | DXF / 网格 / 控制点导入；椭球滑动面（主·子断面）；削填恢复滑前地形；逐格数值编辑 |
分区与参数 | 源区与挟卷扩展区划分；逐网格土性参数；常用区间即时校验；参数敏感性扫描 |
工况设定 | 孔压比、地震系数、降雨三类触发时程；由降雨按 SLIDE 模型换算孔压比；地震波形登记 |
计算 | 整合滑坡模型求解；分阶段时间步；静止段快进；越岭、浮力、挟卷等开关 |
结果查看 | 二维云图与三维场景同步；厚度 / 速度 / 流量 / 孔压逐格量切换；时间回放；任意断面剖切 |
对比与反演 | 两次算例逐格差值图；由实测堆积反演参数并给出可辨识性 |
成果输出 | 逐帧网格数据、CSV、图像序列；导出为 .lsr21 工程与算例目录 |
算例效果
同一处山区边坡、同一组土性参数，只切换触发工况：
工况 | 起动时刻 | 峰值速度 | 质心位移 | 堆积面积 |
天然状态 | 11 s | 28.7 m/s | 239 m | 5.28 万 m² |
降雨 ru→0.60 | 9 s | 32.7 m/s | 316 m | 6.49 万 m² |
地震 0.50g | 5 s | 41.2 m/s | 426 m | 10.45 万 m² |
三种工况的堆积厚度分布
滑动全过程逐时刻回放
界面
椭球滑动面：平面圈定与纵横剖面联动，实时给出轴长、最大垂直深度与方量
1. 总体定位与工作流
核心功能：从地形导入、滑体建模、参数设定、工况计算到成果输出的完整滑坡运动模拟流程。
操作语言：全中文界面，三步引导式流程（地形编辑 → 计算条件 → 模拟）。
视图联动：三维场景与二维云图同步显示，支持实时交互。
2. 地形与滑体建模
地形导入：直接读取 DXF 格式文件；支持网格/控制点导入。
网格化：按指定格距自动栅格化，示例中格距 10 m（可自定义）。
计算域尺寸：示例：1490 m × 990 m，网格数 150 × 100（可调）。
高程范围：示例：2176 ~ 2673 m。
滑动面定义：椭球滑动面，通过纵、横两个剖面联动定位，自动生成滑体厚度分布。
不稳定体圈定：鼠标在视图上圈定，或在栅格表中逐格精修。
滑体参数：自动计算轴长、最大垂直深度、方量（示例最大厚度 45 m，方量 0.4192 Mm³）。
削填恢复：支持削填操作恢复滑前地形。
数据编辑：逐格查看/修改地面高程、滑动面高程、滑体厚度。
3. 分区与土性参数
分区类型：源区（红色）、挟卷/体积扩展区（蓝色），框选批量设定。
参数赋值方式：全域标量 + 逐网格独立赋值，逐格值优先级高于全域。
土性参数项：涵盖密度、内摩擦角、粘聚力、孔隙比、渗透系数等（支持逐格赋值）。
输入校验：内置常用区间校验，越界即时标注，不打断操作。
参数扫描：支持敏感性扫描（批量改变参数对比结果）。
反演功能：由实测堆积反演参数，并给出可辨识性。
4. 工况与触发条件
天然状态：无触发，直接计算坡体自身稳定性。
降雨工况：以孔压比时程表示，由降雨按 SLIDE 模型换算为孔压比（ru），时程可自定义（示例 20 s 内从 0 升至 0.60）。
地震工况：三向地震系数时程（Kx / Ky / Kv），逐时刻录入，可自定义加载时刻、持续时间、峰值（示例 0.10g ~ 0.70g）。
其他功能：支持地震波形登记，可将典型地震波存储备用。
5. 计算控制参数
时间步类型：定步长、CFL 自适应、LS-RAPID 原则（三种可选）。
计算时长：用户设定（示例 150 s）。
输出间隔：可设定记录帧间隔（每 N 步输出）。
步数范围：可指定计算的起始/结束步。
输出格式：文本格式（VALUE / GRAPH / U / V / UV Bar），分隔符与位数可选。
厚度口径：支持铅垂方向厚度与坡面法向厚度，两者并列输出。
高级开关：越岭、浮力、挟卷等物理效应可单独启用/关闭。
静止段快进：当滑体静止时可跳过中间帧以加速计算。
计算监控：实时观察，支持暂停、继续、中止。
6. 结果查看与可视化
二维云图：厚度、速度、流量、孔压等逐格量可切换。
三维场景：滑体以普通面、球状、网格三种方式渲染；厚度可按倍数放大观察。
时间回放：按输出帧顺序回放全过程，可任意时刻取剖面。
对比功能：两次算例逐格差值图（用于对比不同工况）。
7. 成果输出与数据互通
文本成果：VALUE / GRAPH / U / V / UV Bar 文件，分隔符与位数可选。
时程 CSV：逐帧输出方量、峰值速度、最大厚度（含铅垂和法向两种）。
高程序列：按记录间隔写出 G / M 文件，可再次导入软件。
图像序列：可输出计算结果图像序列。
工程文件互通：可读取 LS-RAPID 标准工程文件（.lsr21 及算例目录）；也可导出为 LS-RAPID 直接打开的格式。
8. 典型算例性能指标（基于文档示例）
项目 | 天然状态 | 降雨 (ru=0.60) | 地震 (0.50g)
-------------------|--------------|---------------|-------------
滑体方量 | 0.4192 Mm³ | 0.4192 Mm³ | 0.4192 Mm³
起动时刻 | 11 s | 9 s | 5 s
峰值速度 | 28.7 m/s | 32.7 m/s | 41.2 m/s
质心位移（加权） | 239 m | 316 m | 426 m
主体位移（厚度>10m）| 233 m | 333 m | 232 m
堆积面积 | 5.28 万 m² | 6.49 万 m² | 10.45 万 m²
注：以上为示例地形下的结果，实际值随输入变化。
9. 理论基础与版本信息
求解器依据：Sassa et al. (2010), Landslides 7(3):219-236 公开发表的整合滑坡模型。
软件名称：iGeoLab.LS-RAPID。
适用场景：地震、降雨、天然状态下的滑坡运动模拟及风险评估。