岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 691-702.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0208CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0208
刘铁新1,刘智清1,张正虎2,李想1
LIU Tie-xin1, LIU Zhi-qing1, ZHANG Zheng-hu2, LI Xiang1
摘要: 迹线是节理与岩体临空面相交形成的空间曲线,其几何形态直接反映岩体的结构特征。因此,快速准确地提取迹线信息具有重要的理论意义和工程价值。目前,基于空间点云数据的迹线提取多基于曲率开展,较少考虑点云的色彩信息,加之空间点云数量庞大,精度与效率均不理想。鉴于此,提出了一种新的基于降维投影的迹线提取方法(a new trace line extraction method based on dimensionality reduction projection,简称NTDR)。该方法将三维点云保形投影到二维平面,基于二维点云颜色信息进行高效边缘检测,结合三维点云的曲率及距离等几何特征进行聚类连线,实现了节理迹线的自动提取。研究表明:(1)相比于人工提取方法,NTDR处理大规模点云数据的时间节省了约91.07%,大幅提升了提取效率;(2)NTDR提取的迹线与人工提取相比,重合率达90.42%,且局部细节更多,在效果、精度上具有优越性;(3)NTDR在20%的噪点干扰下能保持80%以上的识别正确率,受噪点影响小;(4)相比于同类自动化迹线提取方法,NTDR在提取效果上有优势,更符合岩体实际的迹线分布情况。该方法可提升地质灾害预测效率,为隧道支护设计及工程安全评估提供数据支撑。
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