[发明专利]基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法

说明书

本发明公开了基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法,将三维空间影像技术和数字摄影技术相互结合，先获取研究区现场数据，然后基于数据建立研究区的现场三维数字模型，最后将现场三维数字模型进行解译并结合平峒调查结果精准获取研究区破裂松动岩体的发育分布范围图。本发明将三维空间影像技术和数字摄影技术有机结合使用，形成优势互补的技术形式，不仅具有三维激光扫描技术的快速、准确，又有摄影测量的多角度、大覆盖面积、真实准确的彩色信息；相比人工调查，本发明具有耗时相对更短、安全隐患相对更小且局限性相对更小的优点。

技术领域

本发明涉及工程地质调查分析领域，特别是基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法。

背景技术

青藏高原深切河谷大型水电工程勘察设计和施工建设中，揭示区域地质条件极其复杂。这些复杂地质条件可以概括为：①岩质坚硬：岩石强度多大于60MPa；②结构面发育：多期构造挤压与原生构造的叠加，除了区域性断裂，还形成众多的小断层、大量多方向的节理，以及微小的隐裂隙；③蚀变强烈：受区域性断裂、后期热液及风化影响，岩石强度和岩体完整性明显劣化；④地表风化卸荷强烈：区域属于典型深切峡谷地貌，岸坡风化、卸荷松弛现象非常突出，局部可达300m；⑤受到卸荷、冻融、倾倒变形和河谷快速下切影响，边坡浅表危岩体和碎裂松动岩体发育。通过诸多工程表明，边坡浅表危岩体和碎裂松动岩体的勘察和防治已成为制约工程建设进度和成败的关键因素之一。

高寒、高海拔地区岩体结构精细化调查的工作需求，对野外调查工作方法提出了更高的要求。但是，目前传统的人工调查方法，耗时长，局限性大，覆盖率低等问题不能满足精细化调查，对岩体质量评价的需要，如：研究区工作，调查人员人工作业要1个多月时间耗时很长；同时人工调查存在巨大的安全隐患；人工调查区域仅限于人力能攀爬到达的区域，对于高海拔、陡坡度等区域并不能调查到位，调查范围受限。

因此，传统的人工调查方法存在耗时长、安全隐患大、局限性大的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法。本发明具有耗时相对更短、安全隐患相对更小且局限性相对更小的优点。

本发明的技术方案：基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法，将三维空间影像技术和数字摄影技术相互结合，先获取研究区现场数据，然后基于数据建立研究区的现场三维数字模型，最后将现场三维数字模型进行解译并结合平峒调查结果精准获取研究区破裂松动岩体的发育分布范围图。

前述的基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法中，所述碎裂松动岩体发育范围圈定方法，步骤如下：

A、采用地面三维激光扫描设备获取研究区现场的扫描三维点云数据；

B、扫描三维点云数据处理；

C、数字摄影测量获取研究区的测量三维点云数据；

D、三维数字模型构建：以扫描三维点云数据和测量三维点云数据为基础构建三维数字模型；

E、圈定研究区碎裂松动岩体精准的发育分布范围图：以三维数字模型为基础圈定研究区碎裂松动岩体精准的发育分布范围图。

前述的基于三维空间影像技术的碎裂松动岩体发育范围圈定方法中，步骤A所述的采用地面三维激光扫描设备获取研究区现场的扫描三维点云数据，其具体步骤如下：

A1、对研究区的现场进行踏勘：通过踏勘确定扫描工作范围，了解场地情况，特别是场地周围的环境如树木、建筑物、地形等特征；

A2、架设扫描仪：根据扫描区空间位置及范围，综合考虑树木、建筑物等对目标区的遮挡关系，选定扫描机位点，架设扫描仪；

A3、设置扫描标靶：根据扫描机机位设置扫描标靶，所述扫描标靶即坐标控制标靶；标靶主要的作用就是为了在扫描过程中提供控制坐标点；同时还可以设置拼接特征点标靶；