沈阳建大测绘有限公司 辽宁省沈阳市 110020
摘要：矿山土石方通过三维激光扫描仪采集矿坑的表面数据，经过点云软件处理拼接、剔除噪点、修剪、修补、采样、封装等过程得到与实景一样的模型，通过模型建立细密的地表三角网，键入土石方起算基准面通过软件自身的体积计算功能即可算出相应的土石方量。通过实体工程表明，经过三维激光扫描仪技术测量的矿山土石方量，降低了外业的测量强度提高了工作效率，保证了土石方量的计算精度，对于工程结算费用，消除业主方与施工方的关于费用争议问题起到重要的意义。
关键词：三维激光扫描仪；土石方量
1引言
三维激光扫描技术是继GPS空间定位系统后出现的一项测绘高新技术成果。其具有快速性，不接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，被广泛应用于文物保护、土工工程、变形监测、测绘工程等方面。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，通过日渐成熟的点云处理软件可以快速、大量建立物体的三维影像模型提。将三维激光扫描仪技术用于土石方测量中，将会对土石方的测量精度及降低外业工作强度都有着重大的意义。
2三维激光扫描仪土石方测量原理
2.1扫描基本原理
三维激光扫描仪利用自身的坐标体系进行测量，也称之为扫描坐标系。它以仪器中心为原点，以通过原点的竖直方向为Z轴，且向上为正，X轴与Y轴在垂直于Z轴的平面内成右手系（如图3-1所示）
2.2关键技术
在外业场地大于扫描仪器测量半径的的情况下，需要对各站扫描数据进行拼接，参考美国FARO Fcocus 3D三维激光扫描（图3-2所示）的操作流程，外业采集数据时，各站扫描一般通过扫描标靶球（图3-3所示）进行拼接。
由于扫描点云密度很庞大，在低分辨率下点间距可以达到李密级别远远大于土方测量点云密度米级别，针对此情况扫描参数选定标准如下：
（1）若没有需要尽量禁止开启拍照功能；
（2）保证识别标靶球的前提下降低扫描分辨率；
这样既能成倍的减少测量时间降低点云密度，提升内业处理效率，从而缩短整个土方测绘周期。
3.工程实例
该工程是一个废弃矿坑，需要进行回填，矿坑直径约600米，深度80米。本案例采用美国FARO Fcocus 3D三维激光扫描仪完成该项目土石方测量，扫描参数（如表4-1所示）
将三维激光扫描技术应用于矿区的土方测绘，凭借扫描仪的毫米级点间距精度及先进的各类点云处理软件，保证了矿区土方测量的精确程度也提高了外业的工作效率。三维激光扫描技术也可提供三维模型浏览，对存在纠纷时能够提供二次还原展示，具有极高的灵活性，增大数据成果的可信度。因此将三维激光扫描技术应用于矿区的土石方测绘，在成果精度、成本控制、工作效率等方面都有着重要的意义。
参考文献
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[2]王鑫森，候金波，陈潇.地面三维激光扫描技术在土方测绘中的应用[J].城市勘测，2016（4）.
[3]程效军,贾东峰,程小龙.海量点云数据处理理论与技术[M].上海：同济大学出版社,2014.
作者简介
陈昱良（1991-05-01），男，满族，籍贯：辽宁省辽阳市，当前职务：测量主管，学历：大学本科，研究方向：测绘工程。
论文作者:陈昱良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/17
标签：土石方论文; 激光论文; 测量论文; 扫描仪论文; 土方论文; 技术论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第19期论文;