水电环境边坡危岩体地质检测方法
【专利摘要】本发明涉及水电施工领域，尤其是一种水电环境边坡危岩体地质检测方法。所要解决的技术问题是提供一种效率更高且更精确的水电环境边坡危岩体地质检测方法。水电环境边坡危岩体地质检测方法：a、对待施工的环境边坡危岩体进行三维激光扫描，获取地质对象真彩信息，或点云数据；b、将获取的真彩信息以及点云数据建立含有真彩信息的地质三维模型；c、对地质三维模型进行危岩体检测、危岩体几何尺寸量测、危岩体边界控制面的确认；d、进行危岩体地质平剖面图绘制、危岩体地质稳定性计算分析，以及对危岩体地质稳定性进行分析；e、得出危岩体地质的检测结果。本发明方便了设计和施工人员，尤其实用于对危岩体检测精确度要求高的工程应用场合。
【专利说明】水电环境边坡危岩体地质检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水电施工领域，尤其是一种水电环境边坡危岩体地质检测方法。
【背景技术】
[0002]水电工程环境边坡位于工程开口线外，边坡高陡。目前，对环境边坡危岩体进行地质调查主要依靠地质人员抵近观察，利用皮尺、罗盘等工具进行量测，效率低下。部分危岩体发育于悬崖峭壁，难以接近，通常需要持望远镜进行远距离观察，传统测量仪器(如经纬仪、全站仪等)限于距离等因素，也难以准确获取危岩体的几何参数，导致危岩体调查数据不真实，给后续地质评价，处理方案设计带来一系列困难
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种效率更高且更精确的水电环境边坡危岩体地质检测方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:水电环境边坡危岩体地质检测方法，包括以下步骤:
[0005]a、对待施工的环境边坡危岩体进行三维激光扫描，利用扫描仪内置相机获取地质对象真彩信息，或者利用扫描仪的外置相机利用点云公共点进行匹配并获取点云数据；
[0006]b、将获取的真彩信息以及点云数据输入计算机，建立含有真彩信息的地质三维模型；
[0007]C、对地质三维模型进行危岩体检测、危岩体几何尺寸量测、危岩体边界控制面的确认；
[0008]d、根据上述步骤获取的危岩体地质认信息进行危岩体地质平剖面图绘制、危岩体地质稳定性计算分析，以及对危岩体地质稳定性进行分析；
[0009]e、根据上述危岩体处理方案提供的分析，得出危岩体地质的检测结果。
[0010]进一步的是，所述步骤a中所述的扫描仪为摄影扫描式扫描仪。
[0011]进一步的是，步骤c还包括对危岩体控制结构面的产状状态，以及危岩体控制结构面的连通率状态的确认。
[0012]本发明的有益效果是:三维激光扫描设备的应用，让本发明有以下优势:一、三维激光扫描技术能直接获取危岩体的三维坐标点云数据，其单点精度一般可达毫米至厘米级精度，其精度远高于近景摄影测量技术，因此就整个三维模型而言，精度更高；二、水电工程常常需要在江河对岸远距离测量环境边坡危岩体，近景摄影测量适用于300m以内近距离目标，对远距离危岩体适用性差，而基于脉冲式原理的三维激光扫描仪测程较长，测程最远的可达6公里，完全满足工程的实际需要；三、三维激光扫描仪得到的“点云”图为包含采集点的三维坐标和颜色属性的数字文件，不需要摄影测量的后期匹配校正，即快捷又便于移植到其它系统处理和使用；四、激光扫描仪主动发射光源，不需要外部光线，接收器通过探测自身发射出的经过反射后的光线，这样，扫描不受光线和空间的限制，解决了摄影测量光线不足时解译效果差的问题。因此，本发明较传统的危岩体检测方式有较大的技术优势，大大的方便了设计和施工人员，其检测结论也更准确，利于下一步施工工序的顺利进行。本发明尤其实用于对危岩体检测精确度要求高的工程应用场合。
【具体实施方式】
[0013]水电环境边坡危岩体地质检测方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0014]a、对待施工的环境边坡危岩体进行三维激光扫描，利用扫描仪内置相机获取地质对象真彩信息，或者利用扫描仪的外置相机利用点云公共点进行匹配并获取点云数据；
[0015]b、将获取的真彩信息以及点云数据输入计算机，建立含有真彩信息的地质三维模型；
[0016]C、对地质三维模型进行危岩体检测、危岩体几何尺寸量测、危岩体边界控制面的确认；
[0017]d、根据上述步骤获取的危岩体地质认信息进行危岩体地质平剖面图绘制、危岩体地质稳定性计算分析，以及对危岩体地质稳定性进行分析；
[0018]e、根据上述危岩体处理方案提供的分析，得出危岩体地质的检测结果。
[0019]三维激光扫描技术是近年来发展起来的一项高新技术，能够完整并高精度地重建扫描实物的空间三维形态，对扫描物体表面无需进行任何处理，真正实现无接触测量。在传统测量仪器里全站仪、GPS比重居多，测量的数据是二维形式的。在逐步数字化的今天，复杂空间形态有时采用二维信息难以表达，三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X、Y、Z点的空间信息，还包括R、G、B颜色信息，同时还有物体反色率的信息。
[0020]危岩体的现场调查是在特定的环境下进行的，对于危岩体三维数据获取而言，工作场地为施工现场或者野外边坡，在扫描工作前一定要对场地进行详细的踏勘，对现场的地形、交通情况等进行了解，对扫描危岩体目标的范围、规模、地形起伏做到心中有数，然后根据调查情况对扫描的站点进行设计，同时要考虑大地坐标参考点的选取，设计扫描工作站点草图。一般而言，在施工现场对一个边坡进行扫描，由于边坡范围较大、地形凹凸不平等原因，进行一次扫描很难覆盖整个目标，因此一般需要多次不同位置进行扫描，合理的布置不同扫描站点位置能够对地质对象真彩信息或后期点云数据的拼接精度有一定的提高，同时也将考虑尽可能全面的反映坡表的情况，获取更多的地面信息。
[0021]一般的，由于危岩体多发育于高陡边坡，因此所述步骤a中所述的扫描仪优选为为摄影扫描式扫描仪。另外的，对于步骤C，为了对地质三维模型的检测结论更准确而，还可以选择对危岩体控制结构面的产状状态，以及危岩体控制结构面的连通率状态的确认，这样结合危岩体检测、危岩体几何尺寸量测、危岩体边界控制面等信息，可以得到更准确的检测结论。
【权利要求】
1.水电环境边坡危岩体地质检测方法，其特征在于，包括以下步骤: a、对待施工的环境边坡危岩体进行三维激光扫描，利用扫描仪内置相机获取地质对象真彩信息，或者利用扫描仪的外置相机利用点云公共点进行匹配并获取点云数据； b、将获取的真彩信息以及点云数据输入计算机，建立含有真彩信息的地质三维模型； C、对地质三维模型进行危岩体检测、危岩体几何尺寸量测、危岩体边界控制面的确认； d、根据上述步骤获取的危岩体地质认信息进行危岩体地质平剖面图绘制、危岩体地质稳定性计算分析，以及对危岩体地质稳定性进行分析； e、根据上述危岩体处理方案提供的分析，得出危岩体地质的检测结果。
2.如权利要求1所述的水电环境边坡危岩体地质检测方法，其特征在于:所述步骤a中所述的扫描仪为摄影扫描式扫描仪。
3.如权利要求1或2所述的水电环境边坡危岩体地质检测方法，其特征在于:步骤c还包括对危岩体控制结构面的产状状态，以及危岩体控制结构面的连通率状态的确认。
【文档编号】G01V8/02GK104391340SQ201410696568
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】张世殊, 冉从彦, 胡金山, 赵小平 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司