王 群

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246003）

我國(guó)正處于快速發(fā)展時(shí)期，對(duì)于礦山的開(kāi)采和測(cè)量也將面臨新的機(jī)遇。礦山測(cè)量包括地面測(cè)量和地下測(cè)量。礦山測(cè)量的任務(wù)是建立地形控制網(wǎng)絡(luò)，并繪制礦山地形圖，測(cè)量礦山的地面連接，實(shí)現(xiàn)礦場(chǎng)及各種工程的施工控制和測(cè)量等。隨著科技的發(fā)展和礦山的建設(shè)要求，傳統(tǒng)的礦山測(cè)量已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)建設(shè)需求。因此，將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量中，使礦山測(cè)量工作更先進(jìn)精確，在礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)中具有一定的推廣應(yīng)用意義。

1 三維激光掃描技術(shù)概述

三維激光掃描技術(shù)是利用激光信號(hào)檢測(cè)物體，向檢測(cè)區(qū)域發(fā)送信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)計(jì)算距離，準(zhǔn)確記錄坐標(biāo)的對(duì)象。將掃描得到的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的離散云點(diǎn)組合成三軸坐標(biāo)，以此來(lái)確定物體的反射強(qiáng)度值。三維激光掃描系統(tǒng)屬于高精度測(cè)量范疇，根據(jù)三維值對(duì)被測(cè)區(qū)域進(jìn)行三維建模得到數(shù)據(jù)，可以快速計(jì)算實(shí)體的空間狀態(tài)和變化。大多數(shù)傳統(tǒng)測(cè)量只能測(cè)量定點(diǎn)坐標(biāo)，在技術(shù)應(yīng)用中不能快速計(jì)算三維狀態(tài)。在礦山測(cè)量中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體變化的監(jiān)測(cè)，使工程項(xiàng)目管理或施工可準(zhǔn)確檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況，將掃描獲得的數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)和分析系統(tǒng)。隨著三維激光掃描技術(shù)設(shè)備的創(chuàng)新，可以將設(shè)備安裝在移動(dòng)的車輛或飛機(jī)上，增加了激光測(cè)試距離。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。三維激光掃描技術(shù)可實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)收集的質(zhì)量。三維激光掃描技術(shù)可直接掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)，無(wú)需接觸目標(biāo)物體，提高檢測(cè)的安全質(zhì)量。該技術(shù)應(yīng)用還可對(duì)大目標(biāo)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，并且檢測(cè)準(zhǔn)確率極高，三維激光掃描數(shù)據(jù)更加直觀。

2 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在礦山測(cè)量中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)，具有精度高和測(cè)量全面等優(yōu)點(diǎn)。三維激光掃描技術(shù)脈沖掃描儀，采用高數(shù)據(jù)采樣頻率，測(cè)量速度較高，相位掃描儀速度達(dá)到120萬(wàn)點(diǎn)/秒。測(cè)量速度突出單點(diǎn)模式，獲得更多區(qū)域的信息。并且該技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用受外界影響較小。在傳統(tǒng)的工程中，測(cè)量設(shè)備采用無(wú)線傳輸進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，容易受到天氣和外界的影響，無(wú)線傳輸也存在不穩(wěn)定性和信號(hào)延遲。三維激光掃描技術(shù)可防止信息傳輸延遲、傳輸丟失和信號(hào)干擾等。常規(guī)測(cè)量技術(shù)和衛(wèi)星測(cè)量得到的測(cè)量是二維平面，三維測(cè)量需要結(jié)合其他測(cè)量操作，存在效率低的情況，并且測(cè)量誤差率較高。在礦山測(cè)量中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)，通過(guò)在初始階段識(shí)別目標(biāo)并測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，生成三維測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的后續(xù)演變趨勢(shì)的分析，針對(duì)性地提出處理措施，為后續(xù)實(shí)施提供技術(shù)支持。穩(wěn)定性是三維激光掃描技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)，技術(shù)以固定目標(biāo)為主要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域的測(cè)量，從而形成完整測(cè)量圖像。三維激光掃描技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，提高了工程測(cè)量工作效率。利用全站儀的定位，從絕對(duì)坐標(biāo)下的點(diǎn)云中采集數(shù)據(jù)，然后利用該點(diǎn)云，通過(guò)軟件添加數(shù)據(jù)，可在測(cè)量的同時(shí)接收來(lái)自點(diǎn)云的數(shù)據(jù)。應(yīng)用地圖獲取真實(shí)模型，可通過(guò)PC端完成所有任務(wù)。生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以與仿真軟件很好的對(duì)接，為數(shù)字化挖掘和管理提供數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確的斷面圖和開(kāi)挖物理模型。

3 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用

3.1 礦山測(cè)量技術(shù)應(yīng)用分析

三維激光掃描技術(shù)是對(duì)空間中的物體進(jìn)行全方位的掃描，以獲取準(zhǔn)確的區(qū)域或物體數(shù)據(jù)。在重建對(duì)象模型后創(chuàng)建掃描技術(shù)。通過(guò)非接觸式測(cè)量，快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。與傳統(tǒng)測(cè)量相比，三維激光掃描可以具有更高的精度。該技術(shù)是通過(guò)對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并整合散點(diǎn)坐標(biāo)，以連接起來(lái)形成三維信息，實(shí)現(xiàn)更可靠的數(shù)據(jù)，并且真實(shí)性比較高。三維激光掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)采礦中的精準(zhǔn)管理，還可以通過(guò)查詢和分析來(lái)自礦山的信息，從礦山的3D模型中查詢數(shù)據(jù)。對(duì)模型進(jìn)行分析，檢測(cè)到目標(biāo)隨著變化而移動(dòng)，有利于保護(hù)礦工的安全。在礦山開(kāi)采前，進(jìn)行初步的測(cè)量，以準(zhǔn)確驗(yàn)證測(cè)量位置。該技術(shù)是全球定位系統(tǒng)的形式之一，礦山測(cè)量中也是具有準(zhǔn)確的測(cè)量技術(shù)。礦山信息的測(cè)量是整個(gè)測(cè)量改進(jìn)的重要任務(wù)之一，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。相較于傳統(tǒng)礦山測(cè)量，有效的節(jié)省了測(cè)量工作量。

3.2 數(shù)據(jù)收集

在礦山測(cè)量三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用中，需要通過(guò)從探測(cè)區(qū)域采集數(shù)據(jù)，掃描設(shè)備可以結(jié)合數(shù)字技術(shù)，將信息轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的圖像，提高圖像的分辨率和清晰度?？梢詼?zhǔn)確地掃描區(qū)域或物體，并根據(jù)掃描前的控制點(diǎn)從定義范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中收集信息。按照衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)規(guī)范，利用高度共同點(diǎn)掃描儀器假設(shè)區(qū)域，將目標(biāo)獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)組合，從而在計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建點(diǎn)云圖像，并轉(zhuǎn)換為剖面和垂直剖面。利用全站儀對(duì)掃描得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測(cè)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.3 區(qū)域特征提取

在根據(jù)條件匯總點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成結(jié)果時(shí)，可以直接從點(diǎn)云結(jié)果結(jié)合坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)推斷，讓點(diǎn)云圖像有更多的信息。還可以按照設(shè)計(jì)公里數(shù)劃分點(diǎn)云，劃分區(qū)域。從每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)收集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換分區(qū)結(jié)果。第二種方法雖然耗時(shí)，需要將區(qū)域分開(kāi)，但可以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。通過(guò)不同的區(qū)域，可以檢測(cè)數(shù)據(jù)的相似性。確定相鄰區(qū)域的位置，直到生成的數(shù)據(jù)相同。為了從測(cè)量區(qū)域提取特征值，應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)掃描獨(dú)立的坐標(biāo)系。為了提高坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的效率，配置相應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)，使用水平儀和全站儀創(chuàng)建坐標(biāo)系。將三維坐標(biāo)系與激光掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，將同一區(qū)域的數(shù)據(jù)與坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。采取多地勘察模式，科學(xué)布置周邊控制點(diǎn)，確保不同的站點(diǎn)與目標(biāo)相連。明確無(wú)差異值后，將坐標(biāo)系輸入計(jì)算機(jī)，提供點(diǎn)云數(shù)據(jù)成像[1]。

3.4 井下和地面數(shù)據(jù)傳輸

在礦山井下無(wú)法接收來(lái)自地下的GPS信號(hào)，造成了缺乏信息驗(yàn)證和傳輸不穩(wěn)定的情況，這需要三維激光掃描無(wú)人機(jī)在目標(biāo)區(qū)域運(yùn)行，此過(guò)程安全高效運(yùn)行是關(guān)鍵。因此，在數(shù)據(jù)傳輸中，地下信號(hào)受環(huán)境影響微弱，對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸受限。采集到點(diǎn)云中的數(shù)據(jù)量較大。為確保復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)人機(jī)能夠安全高效地運(yùn)行，需要穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸和智能設(shè)備技術(shù)。傳統(tǒng)的井下測(cè)量已不能滿足生產(chǎn)需要。使用無(wú)人機(jī)安裝的三維激光掃描儀，利用激光的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。面對(duì)凹凸不平的區(qū)域，如果突如其來(lái)的障礙使設(shè)備難以避開(kāi)，容易發(fā)生碰撞。當(dāng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自主飛行時(shí)，依靠人員或無(wú)人機(jī)操作手動(dòng)完成掃描儀操作。由于礦區(qū)空間限制，粉塵較大和視線較差，掃描檢測(cè)難度增加。因此，需要克服復(fù)雜地下環(huán)境下的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)，提高設(shè)備使用的安全性，降低實(shí)際測(cè)量的操作難度。為了使三維激光掃描技術(shù)儀數(shù)據(jù)在地形測(cè)量中準(zhǔn)確性，需要在地面采用移動(dòng)快速掃描，采用封閉路徑法。掃描前，將目標(biāo)球作為掃描控制點(diǎn)分布，方便下一步對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換，將其精度與地圖地形進(jìn)行比較。使用移動(dòng)手持掃描根據(jù)規(guī)劃的路線掃描。掃描過(guò)程可以輕松完成。這種高工作效率消除了傳統(tǒng)測(cè)量的工作局限。掃描完成后，連接掃描儀驅(qū)動(dòng)USB數(shù)據(jù)接口自動(dòng)導(dǎo)出點(diǎn)云數(shù)據(jù)，使用專業(yè)軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。將預(yù)處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出到軟件進(jìn)行處理，包括去噪、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、地形映射和圖形輸出等，直接生成3D模型。為了在測(cè)量地面地形時(shí)驗(yàn)證掃描數(shù)據(jù)，三維激光掃描技術(shù)用于快速掃描和覆蓋區(qū)域。掃描1公里長(zhǎng)的路線。在掃描前，目標(biāo)集合體作為控制點(diǎn)均勻分布，便于后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換，與當(dāng)前地形圖進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)規(guī)劃的路線快速掃描，掃描可以由一人輕松完成。高工作效率消除了傳統(tǒng)測(cè)量的操作限制。掃描后直接在掃描儀數(shù)據(jù)傳輸中使用自動(dòng)導(dǎo)出點(diǎn)云數(shù)據(jù)，使用專業(yè)軟件在對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。最后將處理的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出到軟件進(jìn)行處理，包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、點(diǎn)云分類和圖形輸出，直接生成三維模型[2]。

3.5 井下巷道掃描

礦井巷道施工是礦山生產(chǎn)前的重要工序，巷道施工對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)和爆破有著重要的影響。準(zhǔn)確測(cè)量和模型的創(chuàng)建是采礦設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是礦山建設(shè)的業(yè)務(wù)需求。要想準(zhǔn)確的反映地下道路的情況，激光掃描技術(shù)是最好的選擇。三維激光掃描技術(shù)可以以高速的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的掃描速度快速準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，包括巷道的細(xì)節(jié)都在變化。為測(cè)試三維激光掃描技術(shù)在礦井中掃描數(shù)據(jù)提供了準(zhǔn)確性和可靠性。工作流程類似于掃描地面，不同之處在于目標(biāo)的方式。井下所有測(cè)量控制點(diǎn)均布置在路頂，然后使用專業(yè)軟件進(jìn)行預(yù)處理云數(shù)據(jù)、降噪、創(chuàng)建三角剖分和生成模型[3]。

3.6 礦山開(kāi)采中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)在礦山開(kāi)采測(cè)量應(yīng)用中，需要使用脈沖三維激光掃描儀測(cè)量數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)以點(diǎn)云形式傳輸?shù)浇K端設(shè)備中，進(jìn)行存儲(chǔ)。終端處理器可以用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并通過(guò)去噪、透視和數(shù)據(jù)處理等步驟重建三維物體圖像。在這個(gè)過(guò)程中，利用三維激光掃描技術(shù)，有效的體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)在礦山測(cè)量工程中的應(yīng)用發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化技術(shù)與信息化的結(jié)合。降低了傳統(tǒng)礦山測(cè)量工程的開(kāi)發(fā)應(yīng)用成本，而且提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)效性和精度。進(jìn)一步推動(dòng)礦山智能化開(kāi)采和三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理是基于測(cè)量的三維坐標(biāo)，利用定位系統(tǒng)技術(shù)和掃描技術(shù)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)坐標(biāo)。該技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了參數(shù)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的掃描技術(shù)測(cè)得的距離和角度受到限制。在地形復(fù)雜的礦山中三維激光掃描儀需要進(jìn)行全方位多角度的進(jìn)行掃描，以獲得與點(diǎn)云中相匹配的完整的空間信息。3D激光掃描技術(shù)在礦山開(kāi)采測(cè)量中的應(yīng)用精度非常高，但操作者誤差、測(cè)量點(diǎn)誤差和點(diǎn)云算法的誤差等，都會(huì)直接影響測(cè)量點(diǎn)之間的點(diǎn)云中的數(shù)據(jù)。這些誤差的累積會(huì)導(dǎo)致測(cè)量邊緣三維坐標(biāo)較大的誤差。因此，在礦山開(kāi)采測(cè)量工作中，需要對(duì)多點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的驗(yàn)證[4]。

3.7 三維激光掃描在采空區(qū)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)在不斷改進(jìn)，在測(cè)繪勘探行業(yè)具有良好的研究?jī)r(jià)值。地下采區(qū)空空間較為復(fù)雜，形狀不規(guī)則，無(wú)GPS信號(hào)，無(wú)人機(jī)飛行中的信息采集與定位，自主無(wú)人機(jī)抗干擾、航線規(guī)劃和數(shù)據(jù)傳輸?shù)却嬖谝欢ǖ碾y度，無(wú)人機(jī)設(shè)備軟件運(yùn)用更加復(fù)雜，智能控制相關(guān)技術(shù)運(yùn)行中存在的難點(diǎn)。無(wú)人機(jī)上三維激光掃描的數(shù)據(jù)采集和智能控制技術(shù)，無(wú)人機(jī)無(wú)法接收GPS信號(hào)，只能依靠制導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)確定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以獲得高精度飛行狀態(tài)和速度。在控制系統(tǒng)下，無(wú)人機(jī)無(wú)法對(duì)光束場(chǎng)大和深度大飛行進(jìn)行自主檢測(cè)。因此，需要安裝3D激光掃描儀的抗干擾技術(shù)，傳統(tǒng)的礦井光束測(cè)量無(wú)法滿足需求。主要是使用無(wú)人機(jī)安裝的激光掃描儀來(lái)檢測(cè)光束。掃描儀使用激光范圍實(shí)現(xiàn)避免干擾，適用于簡(jiǎn)單和規(guī)則的環(huán)境障礙。在地下不規(guī)則的情況下，突如的障礙物難以避免。如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)自主飛行，則要由測(cè)量員或操作員手動(dòng)執(zhí)行掃描儀操作。由于提取區(qū)域的面積有限，對(duì)于井下空采區(qū)空間的灰塵較大，在三維激光掃描中視野較差，掃描和檢測(cè)復(fù)雜性正在增加。因此，需要克服在地下環(huán)境惡劣的環(huán)境下自主避讓的技術(shù)，提高三維激光掃描設(shè)備的安全性，降低實(shí)際測(cè)量工作的難度。目前，無(wú)人機(jī)航路已在地面上成熟，但由于地下空采區(qū)復(fù)雜環(huán)境影響，無(wú)法完全自主規(guī)劃，這需要配備三維激光掃描儀。當(dāng)無(wú)人機(jī)在飛行中遇到障礙物，需要解決障礙物時(shí)，全局軌跡規(guī)劃使無(wú)人機(jī)難以控制，造成設(shè)備損壞，迫需要探索并討論路線規(guī)劃。井下激光掃描儀數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，但是無(wú)法接收GPS信號(hào)，缺乏有效的信息驗(yàn)證，同時(shí)存在數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。因此，需要配備三維激光掃描儀的無(wú)人機(jī)在突出區(qū)域作業(yè)安全有效操作。在數(shù)據(jù)傳輸中，信號(hào)受環(huán)境影響較弱，傳輸有限。云數(shù)據(jù)點(diǎn)采集量很大，可以獨(dú)立安全地運(yùn)行，并為研究實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，支持智能技術(shù)，以確保復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸。市場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)視覺(jué)還不是很成熟。針對(duì)復(fù)雜的井下空采區(qū)環(huán)境，三維激光掃描技術(shù)采用空間位置方法、特征檢測(cè)方法、圖像差分算法和優(yōu)化算法等，可以有效的智能控制和實(shí)時(shí)感知環(huán)境。一旦三維激光掃描技術(shù)完全投入使用，必須配備3D激光掃描儀、光學(xué)傳感器、紅外攝像頭和電池，這會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行的重量。這對(duì)無(wú)人機(jī)使用壽命有巨大的影響，在運(yùn)行中由于負(fù)載過(guò)大，運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn)因素。因此，為了減輕三維激光掃描儀無(wú)人機(jī)的負(fù)擔(dān)，必須解決技術(shù)運(yùn)行中的負(fù)載問(wèn)題。

4 某工程露天監(jiān)測(cè)三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

隨著國(guó)家對(duì)礦山安全的重視，礦山測(cè)量工作將不斷的向數(shù)字化發(fā)展。為順應(yīng)數(shù)字化測(cè)量應(yīng)用趨勢(shì)，某礦山露天開(kāi)采中要完成采掘方量的結(jié)算、穩(wěn)定性分析及尾位移沉降監(jiān)測(cè)，并根據(jù)三維激光掃描技術(shù)，建立各區(qū)域模型。在每個(gè)測(cè)量站進(jìn)行三維激光掃描，掃描通過(guò)遙測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)教幚碇行?。在處理中心，使用軟件讀取數(shù)據(jù)，選擇方式保存各站數(shù)據(jù)，得到坐標(biāo)點(diǎn)的云數(shù)據(jù)。使用軟件的過(guò)濾和縮小過(guò)濾掉不同數(shù)據(jù)重疊的區(qū)域。通過(guò)掃描對(duì)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)建模，創(chuàng)建露天礦模型。比較周期數(shù)據(jù)模式，得到測(cè)量周期的變化面積，使用體積計(jì)算功能計(jì)算開(kāi)挖量。為了獲得區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)，使用掃描系統(tǒng)并與地形進(jìn)行比較。如圖1所示，點(diǎn)云可以準(zhǔn)確地描述地形。巖土邊坡分析利用掃描系統(tǒng)獲取云數(shù)據(jù)，計(jì)算區(qū)域的反射率和紋理，使用巖土分析系統(tǒng)。顯示節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析，檢測(cè)結(jié)構(gòu)的弱平面。在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)監(jiān)測(cè)哨，在監(jiān)測(cè)哨上安裝掃描儀，嘗試連續(xù)掃描，并通過(guò)無(wú)線基站在系統(tǒng)之間安裝和連接無(wú)線基站網(wǎng)絡(luò)。在軟件中確定用于穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)和預(yù)警的區(qū)域。根據(jù)掃描儀采集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)繪制應(yīng)變和剪切曲線，創(chuàng)建剪切云的三維圖。如觀景期間天氣惡劣，應(yīng)提前更換掃描儀觀景。調(diào)整掃描儀的位置，使頭面向前窗。安裝避雷針和電網(wǎng)等電位接地裝置，構(gòu)建防雷系統(tǒng)。除了安裝氣象站外，還可以了解現(xiàn)場(chǎng)的天氣情況。垃圾填埋場(chǎng)監(jiān)測(cè)將掃描系統(tǒng)連接到軟件，通過(guò)軟件控制掃描儀采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，軟件自動(dòng)清除植被。定義評(píng)估區(qū)域，將區(qū)域數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)進(jìn)行比較分析，包括橫截面、輪廓交點(diǎn)、設(shè)計(jì)偏差、開(kāi)挖偏差范圍和尺寸查詢等。軟件會(huì)自動(dòng)生成關(guān)于施工和設(shè)計(jì)檢查結(jié)果報(bào)告。報(bào)告稱，結(jié)果不斷更新，并根據(jù)偏差進(jìn)行調(diào)整。在礦山開(kāi)采中，會(huì)挖出大量的土壤，對(duì)于開(kāi)挖出來(lái)的土就變成了廢物。開(kāi)采后廢物必須進(jìn)行運(yùn)輸。利用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以預(yù)測(cè)其數(shù)量。在測(cè)量時(shí)，三維激光掃描以土壤為測(cè)量目標(biāo)，隨著時(shí)間測(cè)量距離，完成對(duì)物體位置的確定。確保測(cè)量距離和數(shù)量采集，合理應(yīng)用點(diǎn)云中的數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)計(jì)算。測(cè)量采用三維激光掃描，以地面反射數(shù)據(jù)、脈沖信號(hào)為基本應(yīng)用測(cè)量條件，調(diào)整三維坐標(biāo)，結(jié)合三維圖像實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，計(jì)算出廢物量。結(jié)果可以準(zhǔn)確計(jì)算利用率，節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間和運(yùn)輸成本，有效提高了整個(gè)項(xiàng)目的效率。

圖1 地形點(diǎn)云數(shù)據(jù)與實(shí)際對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，三維激光掃描技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用具有快速和精度高的優(yōu)點(diǎn)。三維激光掃描技術(shù)可以滿足對(duì)大面積地形圖勘察的需求，還可以進(jìn)行采礦巷道的實(shí)物測(cè)量。因此，在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，具有一定的推廣意義。