作為新興的測量技術(shù)手段,三維激光掃描技術(shù)突破了傳統(tǒng)的單點測量方法。基于三維激光掃描儀的工作原理,介紹了三維激光掃描技術(shù)在測量中的應(yīng)用流程及數(shù)據(jù)處理步驟。以某大型露天礦轉(zhuǎn)臺測量計算方量為實例,構(gòu)建三維實體模型,快速獲得轉(zhuǎn)臺方量,并與傳統(tǒng)的全站儀測量高程點構(gòu)建TIN方法計算方量進行分析比較。結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)全站儀傳統(tǒng)測量方法,三維激光掃描技術(shù)點云數(shù)據(jù)更精確直觀,提高了作業(yè)效率,更具優(yōu)勢,在礦山轉(zhuǎn)臺驗收測量中具有較好的推廣價值。 

【文章來源】：現(xiàn)代礦業(yè). 2020年04期

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖１某大型露天采場６＃轉(zhuǎn)臺位置??１三維激光掃描儀工作原理簡介??傳統(tǒng)的全站儀主要是單點精確測量，難以滿足建??

名稱、掃描儀站點名稱、后視點名稱、儀器高度、后視??方位角、外界光照強度等。??（６）Ｉ－Ｓｉｔｅ?ＸＲ３可實現(xiàn)水平３６０度全景掃描，但??進行現(xiàn)場局部數(shù)據(jù)采集時，無需進行全景掃描，所以??可先進行全景預(yù)覽，然后圈定需要的掃描區(qū)域。??（７）?Ｉ－ＳｉｔｅＸＲ３數(shù)據(jù)采集配有專用的Ｐａｎａｓｏｎｉｃ??ＦＺ－Ｇ１平板電腦，實現(xiàn)掃描儀的無線控制，在數(shù)據(jù)采??集完成后及時瀏覽數(shù)據(jù)，了解數(shù)據(jù)質(zhì)量。??３內(nèi)業(yè)處理??基于Ｕｉｔｃｌｉ〇７．０軟件平臺，通過軟件自帶的功??能對點云數(shù)據(jù)（圖４）進行去噪、濾波，去除休外孤點??和非連接項，去除不必要的數(shù)據(jù)，使之更加直觀，去噪??結(jié)果見圖５。??圖４去噪前點云數(shù)據(jù)??４數(shù)據(jù)結(jié)果對比分析??目前，礦山轉(zhuǎn)臺測量工作普遍利用全站儀測量，??計算結(jié)果長期以來一直被應(yīng)用于礦山實際生產(chǎn)中。??以５?ｍ為一高程點，選取測得的高程點２００個，導(dǎo)人??相應(yīng)的軟件中，全部高程差值都滿足在±３?ｃｍ以內(nèi)，??可得出三維激光點云數(shù)據(jù)的高程精度完全滿足土方??測Ｍ的精度要求。??本次測量采用的全站儀的型號為ＧＴＳ３３２，采用??光電掃描測角系統(tǒng)，將測得的高程數(shù)據(jù)導(dǎo)入南方??ＣＡＳＳ６．３，構(gòu)建ＴＩＮ網(wǎng)，見圖６。??將三維激光掃描儀測得的全部點云數(shù)據(jù)經(jīng)前期??的數(shù)據(jù)去噪等操作后，導(dǎo)入相應(yīng)的內(nèi)業(yè)處理軟件Ｉ－??ｓｉｔｄｉ〇７．０，構(gòu)建的轉(zhuǎn)臺ＤＥＭ模型見圖７。??圖７?６＃轉(zhuǎn)臺實體ＤＥＭ模型??將全站儀構(gòu)建的ＴＩＮ網(wǎng)及三維掃描儀掃描的點??云數(shù)據(jù)構(gòu)建的ＤＥＭ模型分別以同一個髙度（０?ｍ）作??為基準面，計算出轉(zhuǎn)臺的體積，２種方法得到的各項??指標見表２。??從表２對比來看，若以全站儀測丨ｉＩ

具有舉足輕重的作用。??三維激光掃描技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼ＧＰＳ技術(shù)之后??誕生的又一次技術(shù)革命，又被稱為實景復(fù)制技術(shù)［“３］。??本次主要以６＃轉(zhuǎn)臺作為研究對象（圖１?），運用三維激??光掃描儀進行數(shù)據(jù)掃描和內(nèi)業(yè)算量，并與傳統(tǒng)測量方??法測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)對比，以驗證三維激光掃描技術(shù)??的精度。??圖１某大型露天采場６＃轉(zhuǎn)臺位置??１三維激光掃描儀工作原理簡介??傳統(tǒng)的全站儀主要是單點精確測量，難以滿足建??模中的數(shù)量、速度以及精度的要求。而三維激光掃描??技術(shù)利用激光測距原理（圖２），激光發(fā)射器發(fā)出激光??脈沖信號，經(jīng)物體表面漫反射后，沿相同的路徑反射??傳回到接收器，可以計算目標點Ｐ與掃描儀距離Ｓ，??控制編碼器同步測量每個激光脈沖橫向掃描角度觀??周兆巍（１９９１—），男，助理工程師，０１４０１０內(nèi)蒙古包頭稀土高新??區(qū)曙光路１６號。??４８??測值ａ和縱向掃描角度觀測值０，應(yīng)用三角函數(shù)計算??Ｐ點相對坐標為??Ｘｐ?＝?ＳｃｏｓＯｃｏｓａ?，?（１）??ＹＰ?＝?５ｃｏｓ０ｓｉｎａ?，?（２）??Ｚｐ?＝?ＳｓｉｎＯ?．?（３）??圖２掃描儀測量的基本原理??采用Ｍａｐｔｅｋｌ－Ｓｉｔｅ?ＸＲ３三維激光測量系統(tǒng)進行??測量。Ｉ－Ｓｉｔｅ?ＸＲ３三維激光掃描儀是一種集成的新型??三維坐標測量儀器，采用非接觸式測量技術(shù)中的高速??激光測量方式，以點云形式獲取地形及復(fù)雜物體表面??的陣列式三維數(shù)據(jù)［４＿７］。掃描儀所采用的工作方式是??脈沖激光測距的方法，可采用三角架架站測量、車載??測量、ＧＰＳ測量等多種方式，十分靈活。三維激光掃??描儀見圖３。Ｍａｐｔｅｋ?Ｉ－Ｓｉｔｅ?ＸＲ３三維激光

【參考文獻】：
期刊論文
[1]三維激光掃描在土石方量精計算中的應(yīng)用[J]. 馮曉剛,劉明星,撒利偉,楊鑫,李萌.  地理空間信息. 2015(04)
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[3]基于三維激光掃描技術(shù)的土方量快速測量[J]. 蘇春艷,隋立春.  測繪技術(shù)裝備. 2014(02)
[4]三維激光掃描在土方計算中的應(yīng)用[J]. 胡奎.  礦山測量. 2013(01)
[5]地面3維激光掃描儀:現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 徐進軍,張民偉.  測繪通報. 2007(01)

碩士論文
[1]三維激光掃描技術(shù)在土石方計算中的應(yīng)用研究[D]. 王孝敏.西安理工大學 2017
[2]三維激光掃描技術(shù)在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D]. 劉博濤.長安大學 2014



本文編號：2954806