岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构——以石家庄市南障城镇边坡为例

在地质调查中，为了实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构，开发设计了基于倾斜摄影的裂隙岩体边坡三维模型重构软件。该软件通过小型无人机倾斜摄影采集数据，然后基于增量式运动结构恢复算法和深度图融合的多视点立体视觉算法（multi-view stereo，MVS）进行三维模型重构，最后利用随机抽样一致算法（random sample consensus，RANSAC）和区域生长法对得到的结果进行岩体结构面识别，得到结构面产状等节理信息。把软件得到的三维模型和节理信息结合FLAC3D有限元软件，运用强度折减法进行稳定性分析。结果表明：采用小型无人机采集的数据完整有效；三维重构出的模型可以很好的描述出实际岩质边坡；结构面识别得到的岩质边坡节理信息误差较小；基于岩体体积节理数和结构面条件因子量化地质强度指标（Geological Strength Index，GSI）的方法得到Hoek-Brown准则参数准确可靠。可见，利用小型无人机倾斜摄影结合开发设计的软件，可以快捷、高效和准确的实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构，对于实际工程具有一定的应用价值。