CN104700407B - 岩体裂缝识别的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种岩体裂缝识别的方法和系统。岩体裂缝识别的方法包括以下步骤：获取岩体表面数据；根据岩体表面数据建立岩体模型；将岩体模型的表面切分成三角形单元；根据三角形单元确定裂缝线。本申请实施例提供的岩体裂缝识别方法及系统，根据岩体表面数据建立岩体模型，利用计算机技术对数据进行处理，从而极大提高了岩体裂缝的发育程度的研究的效率和准确度。

Description

岩体裂缝识别的方法及系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种岩体裂缝识别的方法及系统。

背景技术

目前，地质领域研究裂缝的一个重要手段是研究岩体裂缝的发育程度。传统的研究方法是到野外去拉测线，测量裂缝线密度。

这种研究方法不仅效率较低，而且很多高陡边坡的精良数据都无法获取，岩体裂缝的发育程度判断精确度低。

因此，发明人在对现有的研究方法进行潜心研究的基础上提供一种测量效率高、准确度高的岩体裂缝识别方法及系统。

发明内容

本申请实施例提供一种测量效率高、准确度高的岩体裂缝识别的方法的方案，具体的，一种岩体裂缝识别的方法，包括以下步骤：

获取岩体表面数据；

根据岩体表面数据建立岩体模型；

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线。

本申请实施例还提供一种岩体裂缝识别的系统，包括：

测量装置，用于获取岩体表面数据；

处理装置，用于根据岩体表面数据建立岩体模型；

分析装置，用于：

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线。

本申请实施例提供的岩体裂缝识别的方法和系统，至少具有如下有益效果：

本申请实施例提供的岩体裂缝识别方法及系统，根据岩体表面数据建立岩体模型，利用计算机技术对数据进行处理，从而极大提高了岩体裂缝的发育程度的研究的效率和准确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的岩体裂缝识别的方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的岩体裂缝识别的方法的另一部分的流程图。

图3为本申请实施例提供的岩体裂缝识别的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有的研究方法不仅效率较低，而且很多高陡边坡的精良数据都无法获取，岩体裂缝的发育程度判断精确度低的技术问题。本申请实施例提供的岩体裂缝识别方法及系统，根据岩体表面数据建立岩体模型，利用计算机技术对数据进行处理，从而极大提高了岩体裂缝的发育程度的研究的效率和准确度。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的数据传输的方法的流程图，具体包括以下步骤：

S100：获取岩体表面数据。

本步骤用于获取岩体表面的数据，为计算机数据建模提供基础。这些数据包括岩体的坐标、颜色值。岩体的坐标用于为岩体的形状分布提供参考。岩体的颜色值用于为岩体的成分分析提供参考。

S200：根据岩体表面数据建立岩体模型。

本步骤中，利用上面采集的数据利用计算机建立岩体的模型。建立岩体模型后，可以在室内对岩体的结构进行研究，降低了岩体裂缝发育程度研究的劳动强度。

S300：将岩体模型的表面切分成三角形单元。

在本步骤中，根据岩体模型中采集的数据的级差，即采集数据的单位长度，将岩体模型的表面切分成三角形单元。将相互邻接的三个点构成最基本的单元。通过该三角形单元，对岩体模型进行定量化研究。

S400：根据三角形单元确定裂缝线。

根据三角形单元确定裂缝线，并根据裂缝线的状况对岩体裂缝的发育程度进行科学研究。如何根据三角形单元确定裂缝线，后续会进行详细说明，此处不再赘述。

本申请实施例提供的岩体裂缝识别方法，根据岩体表面数据建立岩体模型，利用计算机技术对数据进行处理，从而极大提高了岩体裂缝的发育程度的研究的效率和准确度。

进一步的，获取岩体表面数据，具体包括：

通过激光、声波或影像获取岩体表面数据。

通过激光扫描仪、声呐、摄影设备获取岩体的三维数据。激光扫描仪或声呐可以快速测量出岩体的三维数据，提高的采集数据的效率，而且更加精确。

进一步的，根据岩体表面数据建立岩体模型，具体包括：

根据岩体表面数据建立岩体模型并针对不同岩体成分划分区域。

岩体模型根据岩体成分划分区域后可以直观地观察岩体模型，提高该方法的分析效率、并且仿真度高、用户体验好。

进一步的，根据三角形单元确定裂缝线，具体包括：

查找三角形单元中符合裂缝线特性的单元边；

将若干线性排布的单元边连缀形成裂缝线；

其中符合裂缝线特性的单元边是指单元边两侧各具有一个三角形单元，并且这两个三角形单元成一预设范围的夹角。

容易想到的是：真实的裂缝线两侧必然各自对应一个三角形单元，而这两个三角形单元之间的夹角等于裂缝的夹角。

因此，当三角形单元的单元边两侧各具有一个三角形单元并且这两个三角形单元成一预设范围的夹角时，则该单元边应当是裂缝线的一个组成部分。

进一步的，根据三角形单元确定裂缝线，还包括：

确定单元边的长度的合理波动范围；

删除长度超出合理波动范围的单元边。

本步骤用于除去将岩体模型的表面切分成三角形单元时形成的不合理的三角形单元边，提高了裂缝线的识别精度。

进一步的，根据三角形单元确定裂缝线，还包括：

删除与裂缝线交叉的单元边。

本步骤用于除去裂缝线上的分叉，从而可以提高裂缝线识别的精度。

进一步的，请参照图2，所述方法还包括：

S501：查找岩体模型的最大投影面；

S502：将裂缝线投影到最大投影面；

S503：计算裂缝线长度之和与最大投影面面积的比值；

S504：根据所述比值确定裂缝发育程度。

在最大投影面上进行分析时，采集数据的单位长度在最大投影面上具有最好的表现，从而测量得到的数据准确性高。

进一步的，所述方法还包括：

根据操作者的操作指令，选取岩体表面数据的若干点连缀形成区域边界线，其中，区域边界线划定区域；

计算区域内裂缝线长度之和与区域面积的比值；

根据所述比值确定区域内裂缝发育程度。

本申请实施例中，首先通过人工交互的方式选取一些点生成区域边界线，然后根据区域边界线划定区域，最后用计算裂缝面密度的方法计算每个区域的面密度。在计算结果的基础上，用不同的颜色表示面密度不同的区域。从而方便对比不同区域的面密度。

以上是本申请实施例提供的岩体裂缝识别的方法，基于同样的思路，请参照图3，本申请还提供一种岩体裂缝识别系统1，包括：

测量装置10，用于获取岩体表面数据；

处理装置20，用于根据岩体表面数据建立岩体模型；

分析装置30，用于：

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线。

进一步的，测量装置10，用于获取岩体表面数据，具体用于：

通过激光、声波或影像获取岩体表面数据。

进一步的，处理装置20，用于根据岩体表面数据建立岩体模型，具体用于：

根据岩体表面数据建立岩体模型并针对不同岩体成分划分区域。

进一步的，分析装置30，用于：

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线；

具体用于：

查找三角形单元中符合裂缝线特性的单元边；

将若干线性排布的单元边连缀形成裂缝线；

其中符合裂缝线特性的单元边是指单元边两侧各具有一个三角形单元，并且这两个三角形单元成一预设范围的夹角。

进一步的，分析装置30，还用于：

确定单元边的长度的合理波动范围；

删除长度超出合理波动范围的单元边。

进一步的，分析装置30，还用于：

删除与裂缝线交叉的单元边。

进一步的，分析装置30，还用于：

查找岩体模型的最大投影面；

将裂缝线投影到最大投影面；

计算裂缝线长度之与最大投影面面积的比值；

根据所述比值确定裂缝发育程度。

进一步的，分析装置30，还用于：

根据操作者的操作指令，选取岩体表面数据的若干点连缀形成区域边界线，其中，区域边界线划定区域；

计算区域内裂缝线长度之和与区域面积的比值；

根据所述比值确定区域内裂缝发育程度。

本申请实施例提供的岩体裂缝识别方法及系统，根据岩体表面数据建立岩体模型，利用计算机技术对数据进行处理，从而极大提高了岩体裂缝的发育程度的研究效率和准确度。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种岩体裂缝识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取岩体表面数据；

根据岩体表面数据建立岩体模型；

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取岩体表面数据，具体包括：

通过激光、声波或影像获取岩体表面数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据岩体表面数据建立岩体模型，具体包括：

根据岩体表面数据建立岩体模型并针对不同岩体成分划分区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据三角形单元确定裂缝线，具体包括：

查找三角形单元中符合裂缝线特性的单元边；

将若干线性排布的单元边连缀形成裂缝线；

其中符合裂缝线特性的单元边是指单元边两侧各具有一个三角形单元，并且这两个三角形单元成一预设范围的夹角。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据三角形单元确定裂缝线，还包括：

确定单元边的长度的合理波动范围；

删除长度超出合理波动范围的单元边。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据三角形单元确定裂缝线，还包括：

删除与裂缝线交叉的单元边。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

查找岩体模型的最大投影面；

将裂缝线投影到最大投影面；

计算裂缝线长度之和与最大投影面面积的比值；

根据所述比值确定裂缝发育程度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据操作者的操作指令，选取岩体表面数据的若干点连缀形成区域边界线，其中，区域边界线划定区域；

计算区域内裂缝线长度之和与区域面积的比值；

根据所述比值确定区域内裂缝发育程度。

9.一种岩体裂缝识别的系统，其特征在于，包括：

测量装置，用于获取岩体表面数据；

处理装置，用于根据岩体表面数据建立岩体模型；

分析装置，用于：

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述分析装置，用于：

将岩体模型的表面切分成三角形单元；

根据三角形单元确定裂缝线；

具体用于：

查找三角形单元中符合裂缝线特性的单元边；

将若干线性排布的单元边连缀形成裂缝线；

其中符合裂缝线特性的单元边是指单元边两侧各具有一个三角形单元，并且这两个三角形单元成一预设范围的夹角。