在岩体工程中,岩体的结构一定程度上会影响岩体的力学性质,进而会影响岩体的破坏形式。因此快速、准确地获取岩体结构信息对于岩体的稳定性分析至关重要。针对传统的人工罗盘测量法和钻孔法等方法工作强度大、效率低、易受环境影响,难以满足现代快速施工的要求的现状,近景摄影测量技术和三维激光扫描技术以其快速无接触测量的优势,逐渐被运用到岩体结构面信息获取中,但这两种方法依然存在易受地形环境影响、存在摄影或扫描盲区等不足。近年来,无人机摄影测量技术逐渐发展成熟,以其成本低廉、方便快捷、易于操作、灵活高效、可快速建立被摄物体三维模型等优势,被广泛应用于工业、农业、建筑业等种领域,成为空间数据获取的重要手段。因此本文主要探究基于无人机摄影测量的岩体结构信息获取技术,为岩体工程中岩体结构信息获取提供新的方法。本研究结合了测绘学与工程地质学,通过野外布设地面控制点和坡面控制点、获取无人机影像,比较分析不同建模软件(以Pix4Dmapper和ContextCapture为例)的建模流程和建模精度,探究了岩体结构面的判识与解译技术流程。结合研究的结构面产状解算模型、结构面迹线解算模型和结构面隙宽解算模型,编写计算机程序获取岩体结构面产状、迹长和隙宽信息,同时依据K-S检验法进行岩体结构面迹长和隙宽的概率分布检验。本文以吉林省长春市净月区东升采石场和西藏自治区八宿县同卡镇吉巴大桥沿岸作为研究区,进行基于无人机摄影测量的岩体结构信息获取应用实践,验证了该方法的可行性和可靠性,取得了如下研究成果:(1)基于无人机摄影测量的岩体结构信息获取技术方法与流程。经过应用实践总结了基于无人机摄影测量的岩体结构信息获取技术方法与流程以及各技术环节的注意事项。在控制测量阶段遵循分级布设逐级控制的原则,首级控制为研究区内地面控制测量,针对研究区内不同的环境条件,提出了自然标志物、混凝土和塑料编织袋等三类不同的控制点标志形式。次级控制为研究边坡的坡面控制测量,提出了控制点标志选取的基本原则;获取无人机影像时应同时兼顾机器性能和天气环境,同时得到了研究区无人机影像获取的参数设置:在研究区面积约1 km~2时,航向重叠度60%,旁向重叠度40%,行高100米获取的影像所建立的研究区三维模型满足岩体结构面信息获取精度要求;关于三维建模及岩体结构解译,研究了基于Pix4Dmapper建模和其自带的量测功能进行地质环境调查及岩体结构解译方法以及利用ContextCapture建模配合EPS三维测图系统进行岩体结构解译方法。后者三维模型输出的OSGB格式可对接到EPS三维测图系统,利用EPS进行信息解译操作便捷。(2)岩体结构信息获取与统计分析。解译得到了研究区内大量随机结构面产状、迹线以及隙宽信息,并对迹长及隙宽信息的概率分布特征进行了统计检验。针对隙宽的精细测量提出了隙宽变向测量算法,即获取裂隙中轴线,垂直于方向向量变化的裂隙中轴线布设测线进行隙宽测算。该方法可避免因裂隙弯曲度较大导致隙宽测算出现较大偏差,适用于各种形态的地表岩体裂隙的隙宽测算,提高了裂隙隙宽测算的准确度。(3)岩体结构面信息计算与综合分析系统设计与实现。经过应用实践,总结了本研究中所涉及到的结构面信息解算、数据文件处理以及图形绘制等工作,基于C#和MATLAB语言编写了岩体结构信息计算与综合分析系统。该系统实现了岩体结构面产状和迹线信息的自动批量解算、迹线的概率分布特征检验、结构面优势组数划分以及相关图形的绘制,所有的数据均支持TXT文本和Excel表格两种文件格式的导入和输出。研究表明,基于无人机摄影测量的岩体结构信息获取有效地降低了岩体结构信息获取的成本,提高了工作效率,结果准确可靠,可满足现代快速施工的要求,为岩体结构信息获取提供了新方法。