岩体结构面粗糙度通常具有非均一性的特点，但如何确定非均一性合理评估所需的样本数量仍然是一个挑战。本文提出了一种新的方法，即全域搜索法，来研究岩体结构面粗糙度非均一性。在这个方法中，粗糙度的非均一性是基于给定岩层不同位置处所提取的粗糙度全样本的统计分析来描述的。对有效样本数量进行了分析，结果表明，采样偏差是由样本数量不足引起的。为了克服传统取样方法的局限性，采用高精度的激光扫描仪对一个大型的天然板岩节理样品（尺寸为1000毫米×1000毫米）进行了数字化。对二维（2D）轮廓线和三维（3D）表面形貌的粗糙度非均一性进行了系统研究。结果表明，采用传统方法得到的估计值难以准确地代表整体粗糙度。群体参数和预期值之间的相对误差不仅因试样而异，而且还随尺寸变化。采用推荐的全局搜索法可以得到不同规模的结构面粗糙度的非均一性特征。该取样方法可以应用于最具代表性样本的选取和取样位置的确定。

非均一性,结构面,取样方法,尺寸效应