基于三維激光掃描的巖體節(jié)理信息提取研究.pdf

1、巖體結構面是巖體內(nèi)發(fā)育的具有不同方向、不同規(guī)模和不同形態(tài)的面狀地質界面。在礦山工程、邊坡工程等巖體工程中，結構面對巖體的強度、變形、滲流和穩(wěn)定性等都會起到關鍵的作用，因此在巖體工程中結構面的幾何參數(shù)統(tǒng)計是一項重要的地質調(diào)查工作。目前已有的巖體結構面信息采集方法都受到各種各樣的現(xiàn)場或自身條件的制約，而三維激光掃描技術則在巖體結構信息采集方面有傳統(tǒng)調(diào)查方法難以比擬的優(yōu)勢，為地質條件惡劣區(qū)域快速采集巖體結構信息開辟了新途徑。
　　在提出

2、應用三維激光掃描技術調(diào)查節(jié)理裂隙的方案后，開始針對方案實施過程中的問題進行羅列并解決。首先，明確從三維激光掃描到節(jié)理裂隙的轉換過程中得到數(shù)據(jù)是點云坐標。之后，實現(xiàn)對節(jié)理面的識別，將結構面的信息以三維坐標的形式表現(xiàn)并提取出來，以提取出的三維坐標格式為基準編制自動處理程序軟件來實現(xiàn)對點云信息的處理及存儲。最終使得點云數(shù)據(jù)的三維坐標信息能夠成功轉化為結構面信息，并對處理結果進行分類集中存儲。數(shù)據(jù)處理模塊完成后，對實驗結果進行分析，再應用Dip

3、s地質構造分析軟件對人工測量結果和Z+F測量結果進行進一步的研究，從而證實了實驗方案的可行性、合理性、先進性，為將來進一步研究打下的基礎。
　　三維激光掃描技術被譽為“繼GPS技術以來測繪領域的又一次技術革命”，它能夠以非接觸方式，快速、高精度獲取巖體表面海量的空間點云數(shù)據(jù)，為結構面的識別及其幾何參數(shù)統(tǒng)計提供了可能。通過對三維激光掃描技術應用于結構面信息提取的研究與總結，得到了以下結論:
　　(1)針對大量離散點云數(shù)據(jù)，成功

4、實現(xiàn)了點云數(shù)據(jù)的拼接、去噪、曲面重構和大地坐標轉換等預處理程序;
　　(2)應用Java程序語言開發(fā)了點云數(shù)據(jù)自動處理軟件程序，研制了基于三維激光掃描數(shù)據(jù)的巖體結構面提取系統(tǒng)，實現(xiàn)了結構面信息采集的初步自動化;
　　(3)整個實驗以紅透山-467中段實驗巷道為依托，應用三維激光掃描技術成功地獲取了實驗巷道的大量三維信息，并成功提取了結構面信息，通過與傳統(tǒng)人工測量法測得的結構面進行比較分析，證明該系統(tǒng)具有較高的精度、實用性和高