王章琼，白俊龙，张 明

（武汉工程大学 土木工程与建筑学院 岩土工程研究所，湖北 武汉 430073）

结构面是岩体中发育的不连续面，使岩体表现出非连续性、各向异性和非均质性等特征[1]，导致岩体力学性质极为复杂。结构面工程性质是工程地质、水文地质、岩体力学等课程中的重点和难点内容[2]。过去很长一段时间，受技术条件的限制，人们研究结构面粗糙度时主要采用二维曲线表示，即结构面纵剖面的轮廓线[3-4]。但结构面粗糙度属三维范畴，仅采用一条曲线来表征显然不够严谨。传统教材对结构面各向异性特征描述较少，缺少真实三维图像，难以帮助学生建立起粗糙度空间概念。随着三维激光扫描[5-6]、3D打印[7-8]、3D 雕刻[9-10]等技术的出现，使得快速获取结构面表观形貌信息并进行三维重建成为可能。然而，上述3D 技术所需的配套设备价格昂贵，目前普及率不高。

相比之下，基于普通数码相机的近景摄影测量技术[11-13]，具有操作方便、设备简单、成本低等显著优点，应用前景广泛。本文采用数码近景倾斜摄影测量技术，建立结构面表面形貌三维实景模型，并利用点云数据获取不同方位的结构面粗糙度曲线，直观展示结构面起伏及粗糙度各向异性特征。

1 基于数码倾斜摄影测量的三维建模

1.1 倾斜摄影测量技术简介

传统摄影测量多采用单一视角，获得正射影像数据，而倾斜摄影测量技术则突破了上述局限性，通过从不同角度进行拍摄，快速高效地采集三维空间数据，从而实现三维建模[14]。……