[发明专利]基于三维激光扫描技术测量隧道线状出露结构面的方法

权利要求书

1.一种基于三维激光扫描技术测量隧道线状出露结构面的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)用三维激光扫描仪对隧道内部进行点云数据采集，所述点云数据包括隧道壁上的点的位置信息和颜色信息；

(2)利用采集到的点云数据确定潜在结构面线条；

(3)以过隧道顶点的纵向切面为对称面，将对称面一侧的潜在结构面线条依次与对称面另一侧的潜在结构面线条进行比较，判定对称面两侧的潜在结构面线条是否属于同一隧道线状出露结构面，如果是，则进入步骤(4)；

(4)利用隧道线状出露结构面上的点的位置信息，拟出该隧道线状出露结构面的平面方程Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C和D为方程参数且A、B和C不同时为0，则隧道线状出露结构面的法向量的坐标为(A,B,C)；

(5)通过法向量确定该隧道线状出露结构面的产状。

2.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描技术测量隧道线状出露结构面的方法，其特征在于：步骤(2)所述利用采集到的点云数据确定潜在结构面线条，具体是利用采集到的点云数据再现隧道壁地质环境，结合颜色信息勾勒出潜在结构面线条。

3.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描技术测量隧道线状出露结构面的方法，其特征在于：步骤(3)所述判定对称面两侧的潜在结构面线条是否属于同一隧道线状出露结构面，具体通过结构面的发育特征来判断，所述发育特征包括结构面的空间延伸性，结构面的填充物质，结构面的粗糙度。

4.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描技术测量隧道线状出露结构面的方法，其特征在于：步骤(3)所述隧道线状出露结构面的产状包括：

隧道线状出露结构面的走向

隧道线状出露结构面的走向线与法向量的夹角

隧道线状出露结构面的倾向

隧道线状出露结构面的倾角

其中，E、S、W和N分别表示方位东、南、西和北。