dips是一款被用来统计“地形地貌类-摄影测量”这类工程中的结构面信息并提取主要结构面信息的软件。本文基于个人在此软件应用过程中的一些理解对此软件的关键功能做出简单的解释作为此软件学习的简要笔记。

结构面特征

结构面有两大特征：倾角，倾向。

如图，假设结构面为一块内接于球形的黄色平面，其圆心一定是球心。

由图中的特征可以知道：

倾向为一个指示角度的垂直于结构面与水平面交线的向量，其角度范围在0-360度之间。

倾角为结构面与水平面之间的夹角，其角度范围在0-90度之间。

极坐标系

极坐标系是一种圆形的坐标系，在其中表示一个点坐标也可以使用一对值来表示P（角度，半径）。

由下图可知，将单个结构面的这两种特征放入下图的极坐标，则任何一种形态的结构面都可以在此坐标系中用一枚点坐标表示。

这里由于倾角不能够超过90度，限制用于结构面的坐标系半径为90.而表达单个结构面产状的坐标应该为plane1（倾向，倾角）

等值线图与扇形窗口

等值线图是dips软件中一种将“关键结构面组合（结构面密度较大的红色区域）”形象的表现出来的图像。

在极坐标系中表示图中的两块扇形区域，仅仅需要构造数据格式：[倾向起，倾向止]/[倾角起，倾角止]。

当我们想要获得这两块结构面密集区的“主要结构面”时，也只需要求取扇形区域中心（黑色十字）的笛卡尔坐标就可以了。

主结构面坐标：倾向/倾角

[(65+93)/2]/[(22+65)/2] = [89]/[43.5]

[(237+274)/2]/[(26+57)/2] = [255.5]/[41.5]

假设结构面为半径为1的圆，则这两个主结构面在直角坐标系中的形态如下图：

图为两处主结构面形态（黄色圆环）。蓝色箭头所指示方向为平面倾向两块面的倾向，而两块平面的倾角分别为41.5度与43.5度。由此可知，“主结构面”为一组产状相似的结构面的“平均产状”。

此结构面可能并不存在，但是其一定能够代表本组的结构面。

主结构面对极坐标系平面投影

主结构面的投影事实上并非是投影到极坐标系，而是如下图，在一个球形区域中，内接一块黄色的平面，以球面的顶点为基准对黄色平面的边缘做映射投影，映射与球形中水平面的蓝色相交曲线即为主结构面的平面投影。

曾经有人问道此处的主结构面投影是否看做一个圆形，要想清楚明白的理解这个投影是什么形状，我们不妨假设一个投影场景，以球面的顶点为一处点光源放射图中的黄色平面。将此处的投影距离延长如图。

我们知道，当点光源照射一块圆时，只要光源不处于圆面中轴线上，其影子一定是椭圆形。而本例子中我们所需要的蓝色实线投影区不过是下方黑色影子的一个三角形等比缩小的图像罢了。所以我们所要求的蓝色投影其实也是椭圆。

dips最后结论

dips最终提供的图形如下图：

我所梳理得到的处理逻辑大概如下：

1.将大量的结构面产状数据导入dips（结构面序号，倾角，倾向）。

2.划分出两块结构面密集的扇形区。

3.分别计算每块扇形区中心的主结构面产状点。

4.依据主结构面的产状分别进行对极坐标系平面上的投影，最终得到两块红色的椭圆形区域。

作者本人是这个方面的菜鸟，现在尚未理解这种投影的作用是什么，能够表达什么样的主结构面特征。希望懂的大佬能够帮博主解答此疑惑。

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