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龙图腾网获悉中国水利水电科学研究院;国网湖北省电力有限公司经济技术研究院;三峡大学;国网经济技术研究院有限公司申请的专利基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119289907B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411209672.3，技术领域涉及：G01B11/30；该发明授权基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法是由赵宇飞;陈曦;姜龙;曹瑞琅;肖浩汉;段庆伟;赵红生;唐波;姜岚;江巍;王彦兵;王震洲;邵非凡;夏方舟;杭翠翠;徐秋实设计研发完成，并于2024-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法，包括如下步骤：S1、利用三维激光扫描仪对设定的岩体测量范围进行三维激光扫描，获取指定区域的岩体的点云；S2、对点云进行预处理，获得点云集合，并从点云集合中筛选边界点云，利用边界点云拟合结构面；S3、计算并标记各结构面的起伏度；S4、根据各结构面的起伏度评价岩体的稳定性。本发明通过判定岩体结构面及结构面的起伏情况，岩体结构面的特征识别的效率，还能进一步确定岩体的稳定性程度。

本发明授权基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维激光扫描的岩体结构面起伏度识别与评价方法，其特征在于，包括： S1、利用三维激光扫描仪对设定的岩体测量范围进行三维激光扫描，获取指定区域的岩体的点云； S2、对点云进行预处理，获得点云集合；从点云集合中筛选边界点云，利用边界点云拟合结构面； 所述步骤S2中，所述从点云集合中筛选边界点云，利用边界点云拟合结构面，具体包括： S21、从点云集合中选取1个点云作为中心点，在以该中心点为圆心的预设半径的圆形邻域内获取第一邻域点集； S22、以第一邻域点集主成分构建协方差矩阵，求取协方差矩阵的特征值，根据特征值判断第一邻域点集的曲率； 若第一邻域点集的曲率小于曲率阈值时，则表明第一邻域点集的点云位于同一平面，执行步骤S23； 若第一邻域点集的曲率不小于曲率阈值时，则逐个排查第一邻域点集的点云并标记导致区域异常的点云出现的位置为第一异常点云，并将若干第一异常点云构建为第一异常点云集合，调整中心点的位置或者缩小预设半径，重新执行步骤S22； S23、进行第一邻域点集的平面拟合，将第一邻域点集拟合的平面作为一个结构面；拟合平面的表达式为： ； ； 其中：为拟合平面的法向量，、、为三维坐标轴，为拟合平面到世界坐标系原点的距离； S24、将第一邻域点集所在的圆形区域边界之外的任一点云作为新的中心点，在新的中心点的预设半径的圆形邻域内再次获取第二邻域点集，并根据步骤S22与步骤S23的方式重新计算获得第二邻域点集的曲率和拟合平面的法向量，并判断第二邻域点集的曲率； 若第二邻域点集的曲率小于曲率阈值时，则认定第二邻域点集的点云共面，进一步判断第二邻域点集的拟合平面的法向量与第一邻域点集的拟合平面的法向量之间的角度偏差是否超过第一角度阈值； 若不超过第一角度阈值，则将第二邻域点集的点云补入第一邻域点集中； 若超过第一角度阈值，则单独保存第二邻域点集中的点云，单独作为一个新的结构面； 对位于同一个结构面的各点云分别计算法向量，设定第二角度阈值； 若点云的法向量与结构面的法向量的夹角不超过第二角度阈值，则保留该点云； 若点云的法向量与结构面的法向量的夹角超过第二角度阈值，则从当前结构面对应的邻域点集中剔除该异常点云，标记并保存为第二异常点云，并构建包含若干第二异常点云的第二异常点云集合； 若第二邻域点集的曲率不小于曲率阈值时，则标记导致区域异常的点云出现的位置，并将该点云加入到第一异常点云集合中，调整中心点的位置或者缩小预设半径，重新获取第二邻域点集，再次执行步骤S24； S25、重复步骤S21-S24，直至将点云集合中非标记异常的点云均拟合为结构面； S3、计算并标记各结构面的起伏度； 所述步骤S3具体包括： S31、对第一异常点云集合中的点云进行识别，是识别第一异常点云集合中的点云是否属于任一结构面； 若属于任一结构面，则从第一异常点云集合中剔除该点云； 若不属于任一结构面，则认为第一异常点云属于岩体的边界； S32、对存在第二异常点云的结构面，认定存在凹陷或者凸起； S33、对认定存在凹陷或者凸起的结构面，获取该结构面的迹线，并绘制若干平行于迹线的虚拟线段，使虚拟线段经过第二异常点云及其附近区域，根据虚拟线段上各点云的真实的三维坐标与结构面的距离，绘制偏离结构面的等高线，相邻等高线的间距相等；获取偏离结构面最远的等高线的距离； S34、求取距离结构面最近的等高线所围区域的第一面积，用第一面积与结构面的投影面积的比值衡量结构面的起伏度； 所述步骤S34，具体包括： 采用直线拟合距离结构面最近的等高线的各顶点，构造一个虚拟外接圆，使虚拟外接圆的轮廓上具有最多的等高线的顶点；通过以下公式计算第一面积： ； 其中：为虚拟外接圆的半径，、均为调节系数，为与虚拟外接圆的轮廓相交的等高线顶点的数量，为位于虚拟外接圆内部的等高线顶点的数量； 令结构面的投影面积为，则根据第一面积与结构面的投影面积的比值作为结构面的起伏度； S4、根据结构面的起伏度评价岩体的稳定性。

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