矿山测绘中三维激光扫描技术的应用论文_沈志坚

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用论文_沈志坚

云南海钜地理信息技术有限公司 云南 650000

摘要:随着社会经济的快速发展,现代科技水平日益提高,矿山测绘工作覆盖面日益扩大,使得传统测绘技术已无法满足实际测绘工作需求。目前,HS1200高精度三维激光扫描仪,是一种以GPS技术为基础的新型测绘技术,测绘方便、准确且精度高,在矿山上领域得到了广泛应用。基于此,本文主要论述了矿山测绘中,HS1200高精度三维激光扫描仪技术的应用,希望对矿山行业测绘工作研究有帮助。

关键词:矿山测绘;三维激光扫描技术;应用

引言

根据相关历史记载,早在2000多年前,我国就已经有了矿山测绘相关记载,历史久远,但传统测绘方法还存在很多缺陷,在矿山实际测绘工作中,新型测绘技术不断涌现,HS1200高精度三维激光扫描技术就是一种典型测绘技术,很大程度上,该技术的应用,推动了我国矿山测绘工作的进步,逐步改善了矿山测绘作业流程,使得测绘工作效率不断提升。

1、HS1200高精度三维激光扫描仪简介

该激光扫描仪是由中海达完全自主研发的一种集脉冲、高精度、高频率与全波形为一体的三维激光扫描仪,并配有相应的全业务三维激光点云处理系统软件流程,在实际测量中,精度高、点云处理效率高且成果应用多元化,在数字遗产、城市与工厂、地形测绘、变形监测、建筑BIM等领域得到了广泛应用。

1.1扫描仪特点

精度高,5mm@100m;全自主,完全自主知识产权,升级有保障;频率高,大测量频率500000点/秒;自动化,自动拼无靶标智能面流程全,配套自主研发系列软件扩展容易,信号同步输出,可外接相机传感器。

1.2HS1200三维激光扫描仪应用领域

(1)电力测绘,该激光扫描仪能够应用于电网规划,优化电力线路,进行外业勘测,为设计施工提供相应的数据支撑与指导,同时还可对电力线进行预警监测,确保电力线路及时得到恢复,电线与地面距离及相邻电线间距进行自动化测量,同步计算其垂曲度与跨度,对危险点实现预警,便于对线路进行及时调整与维修。(2)数字化文化遗产,该三维激光扫描设备可外接单反相机系统,可高效获得文物精度、高解析度三维激光点及全景数据,处理软件结合这些数据无接触测量文物,计算体积等,同时对文物进行建模与精细化测绘,制作相应的三维实景,并与互联网技术相结合,为虚拟与现实交互体验提供便利。(3)建筑建模,应用该三维激光扫描技术,可快速获得现代不规则建筑高精度点云,为建模提供空间数据支撑,处理软件根据这些点数据构建三维模型,并将其发布于三维虚拟平台,以此实时浏览与交互这一虚拟场景。(4)数字工厂。利用三维激光扫描技术获得工厂设备与建筑三维点云,因点云数据解析度高,构成的三维模型精度也很高,为后期厂房规划、设备检测、厂区监控及合理分析等提供了重要数据保障。而该设备因精度、频率及品质等非常高,使得作业流程逐步改善,工作效率提升,有效缩短了工厂停工时间。(5)变形监测。该新型激光扫描仪线性误差不超过5mm,能够获得边坡、隧道及桥梁等高精度数据,适应于高精度形变分析、结构与形变监测、治理滑坡、隧道桥梁建设、分析与研究等相关领域进行的创新。

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2、矿山测绘工作概述

HS1200高精度三维激光扫描仪利用实物扫描,获得相应三维空间数据,三维模型重建基础上,形成相应三维激光扫描技术,其与被测目标不接触,能够快速实时获得目标三维空间信息数据,相较之传统测绘技术,精度与分辨率明显提高。新型扫描技术通过测点信息的获得,将散点坐标构成三维信息,无需处理实物表面,便可获得真实可靠的数据。该技术的应用,矿山管理实现了精细化目标,工作人员利用网络可实时查询矿山信息,尤其是实时查询矿山三维模型数据,认真分析不同时段数据模型,掌握目标结构变化与位移情况,指导矿山进行安全作业。矿山测量前期工作中,要做好控制测量,准确控制并设计策划技术精度,作为一种新型GPS技术,HS1200高精度三维激光扫描技术是矿山新型测绘技术。控制测量中,矿山测量工作主要包含矿山收集控制测量,由整体到局部、分级布网测量,测量控制点选用水准与三角高程相结合的策略方法,通过导线测量实现全球与系统定位。建立健全矿山信息系统,是测绘工作的重要构成部分,该系统结合计算机信息技术,为地理信息系统设置存储、维护、统计与管理。因传统测绘技术缺乏完善的信息技术,应用技术方法进行周期测量时工作难度比较大。所以,建立健全数据库,推矿山企业后续测绘工作的顺利进行非常重要。

3、HS1200三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用

矿山,是相关部门进行征收土地税时,构建的一种土地清册,随着时代的进步及人们思想理念的变化,矿山涉及内容不断扩大,内涵更加深化。自改革开放以来,矿山测绘工作备受关注。本文以迪北区块悬崖段地形图测绘为例,分析HS1200三维激光扫描技术应用步骤具体如下:(1)前期准备,作为一种高速测量全站仪系统,HS1200三维激光扫描仪机身不大、外部环境影响小、非接触测量,通过主动式激光扫描原理进行测绘。(2)扫描测量:站点设置完成后,应用HS1200三维激光扫描仪进行转扫操作,只需5分钟即可完成每站扫描测量工作,速度快。完成扫描后,利用显示屏设置实时查看测量到的运输局,假如显示屏点云数据不在理想区域,可对扫描仪精确度进行适当调整,再重新进行扫描。(3)数据处理。测站点获得相应的三维点云数据,每一舰标设置不同,HS1200三维激光扫描系统可自动识别站标十字靶心。矿山测绘工作中,该三维扫描技术与SSW车载移动测量系统都具有非常重要的作用,在实际测绘工作中,要将两者有效融为一体,在此基础上行为矿山测绘工作效率的提高奠定基础。

结束语

综上所述,在矿山测绘工作中,应用HS1200高精度三维激光扫描技术,并充分发挥其优势,快速获得三维空间信息数据。随着时代的进步,该三维扫描技术日益成熟,对信息需求量进行三维控制,将传统测量技术与三维空间技术相结合,形成矿山测绘新扫描技术,有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]朱生海,石灵,唐文明.矿山测绘中三维激光扫描技术的应用[J].中国锰业,2017,35(05):200-202.

[2]王瑞,严天赦,陈联,张建国.基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量一体化流程[J].矿山测量,2017,45(01):21-25.

[3]曲相屹,王伟,孙晓东,闫力文.三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用[J].山东工业技术,2016(22):99.

论文作者:沈志坚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/28

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