基于激光点云数据的岩体结构面全自动模糊群聚分析及几何信息获取

作     者：刘昌军 丁留谦 孙东亚 LIU Changjun;DING Liuqian;SUN Dongya

作者机构：中国水利水电科学研究院北京100038 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2011年第30卷第2期

页      面：358-364页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金："十一五"国家科技支撑计划项目(2008bab42b05) 水利部引进国际先进水利科学技术计划(948)项目(200518) 

主　　题：岩石力学 三维激光扫描 岩体结构面 激光点云 坐标转换 模糊群聚 

摘      要：岩体结构面的优势产状和几何信息是评价岩体结构面发育的重要指标,而传统的罗盘测量方法往往无法测量高陡边坡和危险边坡,且无法精确获取岩体结构面几何信息等。三维激光测量技术可以远距离获取裸露岩体坡面的高精度三维激光点云数据,进而可获取结构面的几何信息和实现全自动模糊群聚统计分析。对高精度激光点云数据进行三角网重构,计算重构的三角网平面方程的法向向量及产状,利用模糊C平均群聚方法对结构面产状进行群聚分类,并采用不同颜色表示结构面的群聚分类结果。在此基础上应用IDL语言编制基于海量激光点云数据的岩体结构面自动统计分析软件FSS,将该方法应用于怀柔桥梓镇一裸露岩石边坡结构面优势产状的统计分析中,统计结果表明,该方法具有快速和远距离测量的优点,且结构面群聚分类结果可靠、合理。