基于UAV高密度点云的结构面粗糙度分形特征与各向异性

摘要

为研究岩体结构面各向异性对粗糙度评价的影响，以藏东南某铁路察达工点高陡斜坡为研究对象，运用无人机综合摄影测量技术，提取研究区结构面高密度点云并剪裁结构面轮廓线，采用修正直边法与盒维数法求算粗糙度系数JRC与分形维数D，拟合JRC与D的新公式并利用数字化Barton标准线验证.选取压剪性和拉张性结构面各15个，运用新公式计算各采样方向的JRC.结果表明：压剪性结构面粗糙度各向异性规律显著，整体上JRC由剪切滑动方向至垂直剪切滑动方向递增，呈椭圆状分布；拉张性结构面粗糙度存在各向异性但无明显规律，JRC随采样角度变化波动较大，呈刺状分布.证明不同力学成因的结构面JRC各向异性存在差异，在评价粗糙度时应遵循不同采样规则.

关键词

无人机 / 综合摄影测量 / 高密度点云 / 结构面粗糙度 / 分形维数 / 各向异性 / 工程地质学