三维岩体点云数据地质信息提取方法

王喆，刘鹏飞，王凯

(北京市勘察设计研究院有限公司，北京 100038)

1 引 言

三维激光扫描技术(3D Laser Scanning Technology)作为一项高新测绘技术兴起于20世纪90年代。相比于传统测量手段，该技术采用非接触的方式连续、自动采集目标对象的表面属性点信息，数据形式为三维点云[1]。目前，三维激光扫描技术已在多个领域，例如城市科学规划、设计、管理中普遍应用。

传统的地质研究中，通常使用实地勘测的方法获取岩体中结构面的信息，由于该方法依靠技术人员以罗盘、皮尺等工具进行实地测量，故受现场局限性较大。当受到场地限制(如高陡边坡)，通常难以获取全面的断面信息。由于此类基础断面数据不齐全，会对进一步的岩体裂隙分布规律判断产生干扰，最终影响岩体稳定性分析评价工作。并且此方法存在工作效率低、精度低、成本高、外业工作量大和安全隐患大等问题[2]。

利用三维激光扫描技术可实现无接触地直接采集目标岩体的点云数据，数据经过处理后得到采集目标的三维点云模型。由于该模型真实地逼近于现场情况，技术人员可在后期处理软件中对危岩体几何参数进行量测和计算，得到岩体结构面产状，从而完成一系列地质分析。故此方法在地质勘察工作中，尤其是大高差山区危岩地区，可基本代替传统人工勘测方法，对地质体信息提取工作具有极大的价值[3]。

2 PCL简介

PCL(Point Cloud Library)是一个大型跨平台(Windows、Linux、MacOSX、Android等)C++编程库，作为一个开源项目，其最早是由斯坦福大学的Radu博士等人维护和开发[4]。……