[发明专利]一种基于三维遥感判释技术的正断层产状要素量测方法

权利要求书

1.一种基于三维遥感判释技术的正断层产状要素量测方法，该方法用于对正断层产状要素的量测，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、获取工程区遥感影像数据、数字高程数据及地质资料

获取工程区成像分辨率高于3m的遥感影像数据、高精度数字高程数据及地质资料；

S2、构建三维遥感判释空间场景

对获取的遥感影像数据进行处理，利用获取的数字高程数据建立数字高程模型，对数字高程模型和处理后的遥感影像数据进行严格配准和三维渲染处理，构建三维遥感判释空间场景；

S3、建立判释标志提取断层信息

基于三维遥感判释空间场景，建立断层判释标志，提取区域断层信息；

S4、从断层信息中筛选正断层

基于三维遥感判释空间场景，沿提取的断层沿线寻找断层陡崖、断层三角面的地形地貌特征，从断层信息中筛选出正断层；

S5、提取正断层理想断层面上特征点

选取正断层理想断层面，提取理想断层面上不同高度、不同位置、不在同一直线上，能够反映理想断层面形态特征的三个特征点；

S6、通过空间计算得到正断层产状要素

基于三维遥感判释空间场景，获取三个特征点的坐标和高程信息，通过空间量测和计算获取正断层走向、倾向、倾角信息，得到正断层的产状要素。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维遥感判释技术的正断层产状要素量测方法，其特征在于：步骤S3中建立断层判释标志的方法为：将获取的地质图和构造纲要图按图上坐标进行几何校正和坐标转换处理，使地质图和构造纲要图与三维遥感判释空间场景坐标系统一致；将地质图和构造纲要图叠加到三维遥感判释空间场景中，根据地质图上典型断层的分布信息，在三维遥感空间判释空间场景中，识别典型断层对应的遥感影像特征，建立断层遥感判释标志。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维遥感判释技术的正断层产状要素量测方法，其特征在于：步骤S5中提取特征点的方法为：提取理想断层面上不同高度、不同位置、不在同一直线上，能够反映理想断层面形态特征的三个特征点；对于断层陡崖，提取有一定高程落差和平面距离的特征点；对于断层三角面，提取三个顶点附近的点作为特征点；对于断陷盆地，提取盆地边缘能反映断层面形态特征的三个特征点。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维遥感判释技术的正断层产状要素量测方法，其特征在于：步骤S6正断层产状要素的计算方法为：

获取三个特征点的坐标和高程信息

在三维遥感判释空间场景中，读取三个特征点的坐标和高程数据；最高点定义为A点，其坐标和高程表示为（）；次高点定义为B点，其坐标和高程表示为（）；最低点定义为C点，其坐标和高程表示为（）；

建立空间几何关系，计算断层产状要素

从最高点A到最低点C做一直线，从次高点B做一水平线交线段AC于D点，B点与D点等高；线段BD的方向即为正断层的走向；在三维遥感判释空间场景中，以北方向为起始方向，量测出线段BD的方向，得到正断层的走向；

B₁、D₁和F₁定义为B点、D点和F点在以C点高程为基准的水平面上的投影点；过C点做平行于线段BD的水平射线CO；在线段BD上任选一点F，从F点向射线CO做垂线，交射线CO于点E，则线段F₁E所指方向为正断层倾向；在三维遥感判释空间场景中，以北方向为起始方向，量测出线段FE的方位角，即为线段F₁E所指方向，得到正断层的倾向；

线段EF与线段EF₁之间的夹角a为正断层的倾角；夹角a可由下列公式计算得到：

                      （1）

                           （2）

根据反三角函数计算夹角a的值，得到正断层倾角。