1.一种多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：根据目标颗粒形状设置多层次形状参数，所述多层次形状参数包括伸长指数、棱角度及粗糙度；基于分形参数，通过傅里叶变换生成初始表面高度矩阵；基于所述初始表面高度矩阵，约束颗粒的伸长指数并对矩阵边界进行平滑处理，获得颗粒个体；逐代对所述颗粒个体形成的种群进行基于高斯核函数的变异操作，将变异后的颗粒从球坐标网格映射至二十面体网格上，以其形状参数与目标值的差值作为遗传算法的适应度值，筛选低适应度的颗粒，实现颗粒形状的迭代优化，最终输出目标颗粒文件；所述分形参数，包括：基础粗糙纹理分量的分形参数，满足： ， ， ， ；低频地形起伏分量的分形参数，满足： ， ， ， ；高频小型隆起分量的分形参数，满足： ， ， ， ；中频地形增强分量的分形参数，满足： ， ， ， ； 为表面粗糙度方差， 为 指数， 为空间分布转折点间距， 为截止波矢。
2.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述伸长指数，满足：其中， 为伸长指数， 为颗粒最小包容长方体中长边， 为颗粒最小包容长方体最长边；所述棱角度，满足：其中， 为棱角度， 为离散点总数， 是重构颗粒表面在球坐标上第 个离散点的极径， 为等效椭球的极径， 为离散点i的极角， 为离散点i的方位角；所述粗糙度，满足：其中， 为基准面颗粒体积， 为基准面表面积， 为基准面第i个三角面网格的面积， 为重构颗粒表面与基准颗粒表面的局部偏差。
3.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述基于分形参数，通过傅里叶变换生成初始表面高度矩阵，包括以下步骤：基于分形参数，通过傅里叶变换生成对应分量的高度矩阵；综合所有分量的高度矩阵生成粗糙表面高度矩阵，采用分位数阈值动态限制与中值滤波算法对所述粗糙表面高度矩阵进行后处理，生成具有复杂微观纹理特征的初始表面高度矩阵。
4.根据权利要求3所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述基于分形参数，通过傅里叶变换生成对应分量的高度矩阵，包括以下步骤：根据Hurst指数和截止波矢，计算各离散波矢分量对应的功率谱密度，生成功率谱密度矩阵；对所述功率谱密度矩阵进行幅值谱转换，获得幅度谱矩阵；将所述幅度谱矩阵与相位矩阵复合为频域矩阵以重构完整的频域信号，通过傅里叶变换生成对应分量的高度矩阵。
5.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述基于所述初始表面高度矩阵，约束颗粒的伸长指数，满足：其中， 表示约束伸长指数后的表面高度矩阵， 和 分别表示球坐标系的极角和方位角， 为目标伸长指数， 表示矩阵的最大值， 表示初始表面高度矩阵， 为高度偏移常数。
6.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，对矩阵边界进行平滑处理，满足：生成的高度矩阵在经度 °边界处需满足连续，确保映射到球坐标时经线的无缝衔接；在极地区域，任意经度上的点须与其经度 上的点保持连续性，避免极地边缘出现突变。
7.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述对所述颗粒个体形成的种群进行基于高斯核函数的变异操作，满足：如果高斯核矩阵在y坐标方向超出矩阵边界，则完全舍弃超出部分；如果高斯核矩阵在x坐标方向超出矩阵边界，则会循环映射到边界的另一侧；对每个有效变异位置，其变异后基因值为：其中， 表示变异后的基因值， 表示高度矩阵在 的基因值， 为选定的有效变异位置， 为随机变异权重， 是高斯核矩阵中对应位置的值。
8.根据权利要求1所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法，其特征在于，所述以其形状参数与目标值的差值作为遗传算法的适应度值，满足：其中， 表示适应度值， 分别为目标岩土颗粒模型的伸长指数，棱角度和粗糙度， ， ， 分别为当前颗粒计算得到的伸长指数，棱角度和粗糙度， 分别为各形状参数权重值。
9.一种多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成系统，其特征在于，所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成系统，包括：输入设备、输出设备、处理器、存储器，所述输入设备、输出设备、处理器、存储器相互连接，所述存储器包括程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-8任一项所述多层次形状参数控制的岩土颗粒模型生成方法。
