一种层状岩质边坡类型的自动划分方法技术

本发明专利技术公开一种层状岩质边坡类型的自动划分方法，包括以下步骤：(1)预处理山脊线，再基于山脊线分割山体边界，以形成边坡单元；(2)计算边坡产状与岩层产状信息；(3)根据层状岩质边坡划分标准，对边坡进行分类。本发明专利技术能够自动划分层状岩质的边坡类型，并且自动化程度高，客观性强，能够满足大范围层状岩质边坡的类型划分需要。

【技术实现步骤摘要】
一种层状岩质边坡类型的自动划分方法
本专利技术属于地理信息技术应用技术，具体涉及一种层状岩质边坡类型的自动划分方法。
技术介绍
边坡是自然或人工形成的斜坡，不仅是人类工程活动中最基本的地质环境之一，还是工程建设中最常见的工程形式。依据不同的分类标准，可将边坡划分为不同的类型：按地层岩性，可分为土质边坡和岩质边坡；按岩层结构，可分为整体状、块状、层状、碎裂状和散体状结构5大类型等等。而在各种类型的岩质边坡中，层状岩质边坡被认为是分布最广，结构形式最简单的一类边坡，因此对其开展的相关研究也较多。对层状岩质边坡稳定性影响较大的边坡结构参数，主要包括：边坡与岩层走向之间的夹角、倾向之间的夹角以及岩层倾角等。据边坡与岩层走向的关系，首先，可将层状岩质边坡划分成垂向坡(走向垂直)、切向坡(走向斜交)、近水平坡(走向平行)；进一步，据边坡与岩层倾向的关系，可把近水平边坡划分为水平坡(岩层倾角约0°)、顺向坡(倾向相同)、反倾坡(倾向相反)。综上所述，层状岩质边坡大致可划分为以下5种类型：①水平坡；②顺向坡；③切向坡；④垂向坡；⑤反倾坡。自动化划分层状岩质边坡类型的前提，是获取边坡边界数据及岩层产状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层状岩质边坡类型的自动划分方法，其特征在于：具体依次包括以下步骤：(1)预处理山脊线，再基于山脊线分割山体边界，以形成边坡单元；(2)计算边坡产状与岩层产状信息；(3)根据层状岩质边坡划分标准，对边坡进行分类。

【技术特征摘要】
1.一种层状岩质边坡类型的自动划分方法，其特征在于：具体依次包括以下步骤：(1)预处理山脊线，再基于山脊线分割山体边界，以形成边坡单元；(2)计算边坡产状与岩层产状信息；(3)根据层状岩质边坡划分标准，对边坡进行分类。2.根据权利要求1所述的层状岩质边坡类型的自动划分方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下过程：(1-1)加载山体边界面图层、山脊线图层和产状点图层，分别得到山体边界面要素集合Mount＝{mi|i＝1,2,…,n}、山脊线线要素集合RidgeL＝{rli|i＝1,2,…,a}和产状点要素集合Occur＝{oi|i＝1,2,…,b}；其中，mi表示第i个面要素，n为面要素的个数，rli表示第i个山脊线线要素，a为山脊线线要素的个数，oi表示第i个产状点要素，其属性包括倾向[Tendency]和倾角[dipAngle]，b为产状点要素的个数；(1-2)计算山脊线走向：针对每一个山脊线线要素rli，将其读入点集Pi＝{pj|j＝1,2,…,t}，t为点要素的个数，依次取相邻两点pj和pj+1，计算pj对象点指向pj+1对象点的方位角，得到方位角集合Azimuth＝{azi|i＝1,2,…,t-1}，azi∈[0°,180°)；再按最大频数法筛选方位角：(1-3)两端延伸山脊线；(1-4)分割山体成边坡：针对每一个面要素mi，查找其与线要素rli交点前一点的下标e1和e2：此处面要素和线要素的交点即是指rli首尾两点p1和pt；将面要素mi读入点集Ci＝{cj|j＝1,2,…,s}，依次取相邻两点cj、cj+1，若首点p1在线段上，则e1＝j；若尾点pt在线段上，则e2＝j；再比较e1与e2的大小，s为点要素的个数。3.根据权利要求2所述的层状岩质边坡类型的自动划分方法，其特征在于：所述步骤(1-2)中筛选方位角的方法为：(1-2-1)通过参数T和360°来计算方位角间隔N，N＝360°/T；其中，T为360的约数；(1-2-2)将集合Azimuth中的方位角分布在各均匀区间[0°,N)、[N,2N)、[2N,3N)、…、[(T-1)×N,360°)；(1-2-3)计算频数最大的区间内的方位角的均值，并将该均值作为rli的大致走向Φi，Φi∈[0°,180°)。4.根据权利要求2所述的层状岩质边坡类型的自动划分方法，其特征在于：所述步骤(1-3)中包括以下过程：(1-3-1)延伸山脊线尾端：依次取线要素rli尾端三个点点pt-2、pt-1和pt，计算相邻两点间距离和的均值d；再倒序遍历点集Pi，依次取两点点pj和pj-1，其中j为循环变量，初值为t，做出如下判断：a)若这两点均不在山体边界面要素mi内，则移除点pj；b)若仅点pj-1在面要素mi内，则移除点pj，且在j+1位置处将线段与面要素mi的交点插入点集Pi，并终止循环；c)若这两点均在面要素mi内，则按公式(1)计算新增点的坐标p'(X,Y)，若点p'在面要素mi内，将点p'加入点集Pi，j＝j+1；反之，将线段与面要素mi的交点加入点集Pi，并终止循环；其中，pj.x和pj.y分别为点pj的横坐标和纵坐标，Φi为线要素rli的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安波，李梦圆，陈楹，王凯亮，姚蒙蒙，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32