三维激光扫描技术在矿山测量中的应用浅析论文_邓恕,毛英海,熊高翔

三维激光扫描技术在矿山测量中的应用浅析论文_邓恕,毛英海,熊高翔

四川省冶金地质勘查院 四川成都 610051

摘要:伴随着经济的不断发展以及科技的不断进步,三维激光扫描技术也有所改进,其在我国矿山测绘中得到了广泛的应用。不过,矿山测绘工作越来越复杂,并且所需要掌握的测绘内容也逐渐越来越多。如果依然使用传统的测绘技术,则无法满足矿山测绘的工作要求。三维激光扫描测绘技术与传统的测绘技术进行相比,自身的精度更高、准确度也更高,并且方便快捷,具有采样率高信息分辨率高等等优点,所以在我国矿山测绘中被广泛的应用。

关键词:三维激光扫描技术:矿山测绘:应用与分析

在短短的数年之间,我国矿山测绘技术也有了很大程度上的发展,机械化水平也随着时间发展不断提高,然而,对于现今矿山测绘的工作要求来说,传统技术仍然无法满足。因此,就逐渐的研究出了现代化的测绘技术,而三维激光扫描技术是其中的一种现代化社会技术。在矿山企业的安全开采以及高效率生产方面,矿山数字化建设也发挥着非常重要的作用。通过三维激光扫描技术,一面可以建立三维立体模型,此外,还可以将矿山的实地地形地貌进行立体呈现,从而进一步促进矿山的发展。

1、三维激光扫描技术概述

三维激光扫描技术指的是立体化的扫描技术,这项技术主要是由激光发射器、计算机饥控制单位以及接收器组成。三维激光扫描仪的工作原理是通过获取测量对象表面的三维坐标来建立三维场景模型,它的特点主要是定位精度高,由于实行的是数字化采集方式,因此测量距离相对较远。三维激光扫描技术与传统的测绘技术进行相比,三维激光扫描技术可以不受环境的影响,所以这项技术也具有一定的优势。三维激光扫描技术的数据采集率相对较高,并且所采集的信息相对准确,正是因为这项技术的优点,三维激光扫描技术在结构测量、建筑评估等方面都有着广泛的使用。在地籍测绘当中,使用三维激光扫描技术就可以发挥地形测绘的优点。此外,也可以进一步改善并且简化传统测绘的缺点,还可以提高地籍测绘的自动化水平。因此在地质测绘过程当中,使用三维激光扫描技术已经是必不可少的一个方面。

2、三维扫描技术在矿山测量当中的实际应用分析

2.1前期的控制测量工作

在当前阶段,需要提高测绘技术的精度,对于GPS来说,是三维激光扫描技术的基础。同时,这项技术也是许多矿山企业测量精度中精度比较高的一种。在控制测量方面,矿山手机控制测量也是其中非常重要的内容。对测量所提出的相关要求,严格遵守整体到局部以及分级布网的基本原则,同时也要将水准测量以及三角高程的测量应用于测量的控制点,通过导线测量的方法来做好有效的定位。在测绘的过程当中,需要建立以及完善矿山信息系统,这一点非常重要,在整个系统当中,以计算机信息技术为基础,对于地理信息系统进行维护以及精准的系统设置。因为传统测绘技术存在很大的弊端,并且传统测绘的信息技术也存在一定的缺点,所以就导致周期测量等工作相对的严峻。因此,需要建立以及不断的完善数据库,这项工作非常重要,通过这种方式可以有效促进矿山的发展。

2.2三维激光扫描技术在矿山井下测量方面的实际应用

由于矿山井下测量工程项目的隐蔽性极强,并且自身具有一定不确定性,属于危险性的矿山测量工程,在整个测量的过程当中非常容易受到地下矿井下许多因素的影响,从而限制了井下测量数据的准确性以及真实性和有效性,从而使得相关的测量人员以及相关的技术受到了国家以及相关单位的重视。伴随着三维激光扫描技术的不断发展以及在矿山测量当中的广泛应用,也成功地推动了三维激光扫描技术在矿山溜井测量工作当中的实际运用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在某矿山井下测量的过程当中,就使用了三维激光扫描技术,分别对于现场勘测扫描实施来获取相关的信息数据,同时也配合云数据进行处理,点云数据处理以及数据建模和三维模型的建立等等,从而实现对于矿山井下情况的实景测量,以此来保证井下数据的可靠性。比如,在某工程中使用三维激光扫描技术对井下情况进行有效的测量,在数据采集到相应的成果分析时,发现三维激光扫描技术可以实地测量矿山井下情况,并且也成功的有效预防井下安全事故的发生,从而可以提高井下工作人员的生命安全等级,其可以保障矿山开采的巨大效益。

2.3针对矿区地下巷道的实况直观进行呈现

对于地下矿井的巷道测量来说,可以通过三维激光扫描技术的应用收集其中的相关数据,同时也需要精确扫描细小的变化,从中得到信息数据,以此建立三维模型。通过这种方式,可以直观的看到巷道的实际情况,对于巷道内的实际情况,可以实时的了解。与此同时,使用三维激光扫描技术扫描巷道当中的相关设备,从而建立相关的模型,进一步明确巷道内的实际情况。在建立巷道模型的基础之上,可以在巷道立体层面来确定人员的位置,从而详细了解相关工作人员的具体状况。此外,在所建立的模型当中需要确定所监测的设备,同时也方便设备出现问题时进行报警。进一步加强监测立体化以及可视化管理。除此之外,还需要用这种模式进行相关的培训工作,从而可以不断丰富相关人员的安全知识,来进一步提高培训管理的水平。

2.4针对矿山进行数字化管理

立足于三维激光扫描技术自身的优点,所测得的矿山数据信息都是相对完整的,所以这项技术可以对于矿山详细的信息进行阐述。在使用三维激光扫描测绘技术对于矿山进行扫描之前,首先就需要对于矿山的整个巷道以及巷道内的环境进行勘测,三维激光扫描仪的放置位置需要根据巷道的特点来进行确定,在使用扫描仪对于矿山进行扫描的过程当中,需要针对所测绘的目标针对扫描仪进行不同的参数设置。扫描仪的扫描密度度则需要巷道中的不同情况进行设置。通过建立三维立体模型,可以切实做好矿山工作人员分布工作,从而可以有效减少灾难的发生,从而对于灾难应急救援工作具有非常大的帮助。

2.5三维激光扫描技术在矿山土方测量当中的相关应用

在进行矿山开采的过程当中,需要将大量的废土挖出。因此,就会有一定的废土需要堆积。所以,当矿山工程开采完毕之后,废弃的土方就需要进行再运输,所以在矿山土方的测量工作中,三维激光扫描技术具有很好的应用前景。在矿山土方的测量过程当中,三维激光扫描技术主要以矿山或者土方为主要等测量目标,同时,采用时间测距的形式来确定物体的空间位置,需要以特定的计算方式来确认物体的实际情况,其中主要程序包括数据采集、点云数据处理、土方的测量。在一般情况下,矿山土方的测量一般会选取基于脉冲式的三维激光扫描技术,需要以地面的信号反射作为测量基础,脉冲信号是前提条件来获取物体三维空间中的相关坐标,同时还需要结合立体影像进行有效转化,从而可以获得矿山实际的土方量。

3、结语

综合上文所述,与传统的测量方式进行相比,三维激光扫描技术的精度更高、准确度更高,同时也简便快捷。并且自身也具有采样率高、信息分辨率高等优点,使用性能也比较强。在这篇文章当中,通过数据采集以计算建立立体模型,完成了三维扫描测绘技术的整个工作流程。矿山应用三维激光扫描技术,可以更好的展示矿山的实际情况。此外,通过三维激光扫描技术在矿山中的应用可以提高矿山的生产率以及安全管理的意识。

参考文献

[1]王珍,刘鹏飞,李冠.三维激光扫描技术在矿山表面积计算中的应用[J].北京测绘,2020,34(01):87-91.

[2]曹英莉.三维激光扫描技术在矿山测量中的应用[J/OL].世界有色金属,2019(21):14-15[2020-02-19].

[3]卢群.地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用研究[J].建材与装饰,2020(01):230-231.

论文作者:邓恕,毛英海,熊高翔

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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