三維激光掃描測量在露天礦山地質環(huán)境治理中的應用

1、 三維激光掃描測量在露天礦山地質環(huán)境治理中的應用 摘要：礦山工程是我們國土資源方面的關鍵工程。那個開采工作的順利性直接關系到我國礦產(chǎn)資源的供應情況。三維激光掃描技術是現(xiàn)代礦山開采工作的新技術，成功解決了地勘工人的礦山工程測量問題。正因為如此，本文重點介紹三維激光掃描技術在礦山測量中的應用，以三維激光掃描技術為主要研究對象，旨在幫助推動礦山持續(xù)健康發(fā)展。關鍵詞：三維激光掃描;露天礦山;礦山地質環(huán)境;測繪引言露天礦山魯莽開采導致了一系列礦山地質環(huán)境問題，包括土地資源破壞、礦山環(huán)境污染、地質災害等。管理礦山地質環(huán)境時，必須測量高精度地形圖，為工作負荷計算、規(guī)劃設計等提供依據(jù)1。由于礦區(qū)無序開發(fā)利用，

2、地形一般比較負責，有些地區(qū)很難形成陡峭的懸崖而到達，具有一定的危險性，測量難度很高，使用傳統(tǒng)測量方法難以滿足需求2，3。隨著三維激光掃描技術的迅速發(fā)展和成熟，露天礦地質環(huán)境管理測繪越來越廣泛。1三維激光掃描技術概述在上世紀90年代中期，三維激光掃描技術開始出現(xiàn)，該技術是一項非常先進的高新技術，是gps技術之后，又一項新的測繪技術手段，在測量過程中，利用高速激光掃描技術手段，能夠對測量對象展開高分辨率，大面積的快速測量工作，獲得測量對象的相關三維坐標數(shù)據(jù)，能夠對空間點位信息展開快速大量測量，為測量對象三維影像模型構建提供了良好的技術支撐，三維激光掃描技術不僅測量迅速，而且具有測量精度高，動態(tài)實時

3、的效果，測量過程中不用于測量對象進行接觸，自動化水平非常的高，是測量技術領域一次新的技術革命。通過三維激光掃描技術對測量物體點云數(shù)據(jù)獲取過程中，可以根據(jù)相關數(shù)據(jù)進行實體三維幾何模型的構建，由于應用對象的不同，點云數(shù)據(jù)也存在很大不同，利用三維激光掃描技術處理數(shù)據(jù)過程當中，所音樂的方法也存在一定差異。對于點云數(shù)據(jù)進行處理而言，主要包括采集數(shù)據(jù)以及預處理數(shù)據(jù)，重建幾何模型和進行模型可視化。為了重建模型，首先必須要進行數(shù)據(jù)采集。同時，對模型數(shù)據(jù)進行精確處理之后，點云數(shù)據(jù)將更加的精準可靠，重建模型過程當中，復雜程度便會得到有效降低，使重建模型的速度以及精確度得到很好保障，預處理數(shù)據(jù)過程當中，主要是縮減點

4、云數(shù)據(jù)中的濾波，進行點云數(shù)據(jù)分割，或者配準與融合等。2三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的優(yōu)勢與特點2.1三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的優(yōu)勢（1）強化提高目標數(shù)據(jù)采集過程的精度。通常情況下，在礦山測量過程中，通過三維激光掃描技術的應用，雖然掃描儀距離被測位置較遠，卻能夠在很大程度上降低誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時，通過三維掃描技術的應用，相關人員不需要對測量位置的表面進行處理，在測量之后也不需要對測量信息進行反復的檢驗，極大地保障了相關信息的質量與精確度，在很大程度上提高了三維模型建立的便利性。（2）更加高效的完成測繪工作。在現(xiàn)代礦山測量的過程中，通過三維激光掃描技術的應用，還可以在很大程度上提

5、高測繪過程的水平與效率。通常，利用三維激光掃描技術來獲取被測對象的信息大多僅僅需要幾毫秒左右的時間，同時該技術對周圍環(huán)境的要求并不苛刻，測量之前的準備工作也相對簡便，同時在測量過程中也可以實現(xiàn)自動化測量，由此可以實現(xiàn)高效性、高質量的測量工作。（3）更加便利的獲取相關信息。隨著時間的推移，在現(xiàn)代測繪行業(yè)中，常見的三維激光掃描設備大多具有自動化數(shù)據(jù)傳輸作用，由此可以促使相關人員通過網(wǎng)絡來將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇邮赵O備中，在很大程度上減少了傳統(tǒng)人工操作與收集過程的工作量，確保更加便利的獲取到被測對象的相關信息，并在另一方面促進了測繪工作效率與質量的強化提高。2.2三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的具體特

6、點（1）數(shù)字化程度與精確度高方面的特點。研究表明，現(xiàn)代三維激光掃描技術在點定位的應用過程中具有較高的精確度，還可以確保在實際測量過程中不與被測對象進行直接接觸，便可以完成相關信息的測量與獲取。同時，通過三維激光掃描技術的應用，還能夠在很大程度上實現(xiàn)高度數(shù)字化的測量過程，同時具有較高的兼容性，確保更加全面、高效的完成礦山測量測繪的工作過程。（2）動態(tài)性與實時性方面的特點。當前時期，隨著計算機與網(wǎng)絡信息等現(xiàn)代先進技術的快速發(fā)展，三維激光掃描技術能夠與相關人員的手機等移動設備與終端等進行更加直接便利的對接，強化提高礦山測繪過程的便利性，同時在另一方面提高礦山采樣過程的水平與效率，由此體現(xiàn)出三維激光掃

7、描技術應用于礦山測繪工作的動態(tài)性及實時性等方面的特點。3三維激光掃描測量流程3.1三維激光掃描外業(yè)數(shù)據(jù)采集露天礦地質環(huán)境管理在測繪時，根據(jù)測量區(qū)的實際情況，選擇“使用基于目標的點云數(shù)據(jù)收集方法”。然后選擇適當?shù)臏y量點和目標，并設置掃描點云采樣密度、最大測量范圍等參數(shù)。在實際測量中，當將反射目標放置在視覺條件相對較好的位置，并在任何位置管理露天礦的地質環(huán)境進行三維激光掃描時，同一個觀測站必須同時掃描3個以上的目標。掃描完成后，精確掃描目標以獲得目標的精確幾何坐標。最后，使用sdcors-rtk測量目標的大地坐標，將獲得的點云數(shù)據(jù)轉換到大地坐標系下。使用三維激光掃描測量時，測量范圍不應缺失，設置目

8、標時要盡可能均勻地分布，目標必須與三維激光掃描儀相距適當?shù)木嚯x，并且要拍攝掃描范圍的照片。3.2三維激光掃描內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三維激光掃描行業(yè)數(shù)據(jù)處理主要包括注冊點云、拆分各種測試站點云數(shù)據(jù)、減少和簡化點云數(shù)據(jù)的噪聲、數(shù)據(jù)處理和建模以及繪制地形圖。首先注冊點云，然后使用完成的目標點幾何坐標在同一個坐標系中注冊和調整獲取的點云數(shù)據(jù)。然后，使用點云接頭的目標接頭功能(例如點云噪波消除、植被消除和點云密度抽取)執(zhí)行樁號接頭。最后對dem數(shù)據(jù)建模，通過圖形獲得露天礦地形圖。3.3建立相關的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)最后，相關人員還需要根據(jù)礦山三維立體模型來提高礦山信息與數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善與豐富，并加強動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建立，以此

9、來保障三維激光掃描技術自身的優(yōu)勢。同時，相關人員還可以通過將礦山測量早期的數(shù)據(jù)信息與實際測量所得的數(shù)據(jù)進行充分的對比，并以此來進行礦山開采位置的監(jiān)控、礦山采空區(qū)監(jiān)控及實際開采量的計算等，確保在最大程度上提高礦山開采管理過程的綜合性及數(shù)字化，進而促進我國測繪行業(yè)的進一步發(fā)展。結束語綜上所述，隨著時代的發(fā)展，我國綜合實力與社會經(jīng)濟水平的提高，帶動著我國測繪工作的快速發(fā)展，而隨著我國科技水平的提高，三維激光掃描技術在很大程度上影響著工程測量測繪工作的水平，為此，相關人員需要在日常的工作中采取有關措施，消除三維激光掃描技術應用過程中的不足，提高工程測量測繪工作的質量，進而推動我國工程測繪施工領域的進一步發(fā)展。參考文獻1殷齊魯.三維激光掃描測量在露天礦山地質環(huán)境治理中的應用j.世界有色金屬,2019(14):297-298.2馬漢君.三維激光掃描技術在地形地質測量中的應用j.世界有色金屬,2019(12):231-232.3