[发明专利]基于三维激光扫描的露天矿山边坡岩体节理产状快速精细取值方法

摘要

一种基于三维激光扫描的露天矿山边坡岩体节理产状快速精细取值方法，采用三维激光扫描测量方法快速获得结构面产状数据，将现场结构面产状接触式测量结果作为初始聚类中心，利用K均值聚类方法进行了结构面分组，并在各组结构面产状统计分析的基础上，结合野外现场测量结果对分组结果进行检验，确定了边坡各组岩体结构面产状的统计分布规律与统计特征值，实现了露天矿山边坡岩体结构面产状快速精细取值。

主权项

1.一种基于三维激光扫描的露天矿山边坡岩体节理产状快速精细取值方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)现场结构面产状接触式测量；(2)结构面三维激光扫描精细测量，过程如下：2.1：根据观测边坡岩体范围与空间位置，选取岩体表面的某个测量点作为初始测量点；2.2：根据各个测量点与三维激光扫描仪的可旋转测量头之间的距离，设定三维激光扫描仪的主机的测点空间位置和姿态；2.3：等分辨率扫描边坡岩体结构面空间点云数据；2.4：检查点云数据记录结果，对扫描过程中产生的噪声、孔洞进行修补，对局部稀疏数据增补处理；(3)结构面点云数据分析与处理，过程如下：3.1：计算拓扑构造后的点云中当前点与相邻点的距离与距离均值，通过距离阈值对点云数据中噪声点进行识别和剔除；3.2：根据设定的测量装置自身空间坐标初始位置与现场结构面产状接触式测量步骤(2)中所测得的参考结构面产状，确定点云数据的空间三维坐标；3.3：采用快速k近邻搜索方法，估计点云表面法线；3.4：采用区域生长算法进行结构面识别，并对识别出的结构面进行分割提取；3.5：对提取出的结构面进行平面拟合，获取所以结构面的产状数据，即倾向A1，倾角B1；(4)结构面产状K均值聚类与统计分析。