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摘要：在环境、人为等因素不断作用下，边坡极易出现位移情况，引发安全事故，必须做好监测工作。三维激光扫描技术有着多样化的优势作用，要在高效应用中提高边坡位移监测质量。因此，本文在分析三维激光扫描技术的基础上多层次客观探讨了其在边坡位移监测方面的应用，在效能充分发挥中动态监测地区边坡位移，科学处理、高效管控的同时确保边坡更具安全性、稳定性。
关键词：三维激光扫描技术 应用 边坡位移 监测 探讨
在信息化时代背景下，传统监测方法手段难以满足边坡位移监测方面的具体要求，监测流程繁杂，获取的监测信息数据不准确、不全面等，影响边坡位移问题及时得到高效处理。在此过程中，三维激光扫描技术可以弥补传统监测缺陷，及时、高效、连续监测边坡位移情况，动态反馈的同时明确边坡隐患问题，在科学处理中将位移控制在规定范围内，确保边坡有着较高的质量。
一、三维激光扫描技术
三维激光扫描技术的出现建立在激光雷达技术基础上，最早出现在二十世纪九十年代，在新时期测绘领域占据重要位置，信息数据提取快速、精准，不易受到地区环境因素影响等。就工作原理来说，扫描仪会直接向测绘目标发射激光，针对激光在发射、接收方面的时间差异，便可以计算出扫描仪、被测点二者的间距，进而，获取被测位置的三维坐标，准确、完整输入到对应的存储设备中，利用相关软件进行规范化处理，明确和被测对象紧密相连的三维几何模型。与此同时，地质测绘中会出现大量冗余的信息数据，对于后续三维建模、数据分析等没有较大的关联性，还会占据一定的信息数据存储空间，要在落实一切从实际出发原则中明确信息数据处理的流程，包括拼接模型、压缩数据、数据应用分析等，确保获取的信息数据有着较高的精准度、实效性。在此过程中，三维激光扫描精准度受到多方面因素影响，激光信号反射率、回波信号强度以及被测点、仪器设备二者距离等。如果不考虑信号测量方面的误差大小，三维激光扫描技术作用下的信息数据准确度和激光光斑深度联系，主要体现在光斑尺寸、点间距两大层面，也会受到激光扫描距离、工作角度等影响。相应地，下面便是三维激光扫描技术作用下的数据处理流程图。
二、边坡位移监测中三维激光扫描技术的应用
就三维激光扫描技术而言，在监测边坡位移方面起到重要作用，要在优化利用中有效防控极易发生的地质灾害，泥石流、滑坡、崩塌，将造成的损失最小化。因此，以某地区的露天矿坑边坡为例，从数据采集、处理等方面入手，全方位、系统化探讨了边坡位移监测中三维激光扫描技术的具体应用。
1、采集数据
采集数据是监测该地区露天矿坑边坡位移的必要基础。针对监测区域实际情况，科学设置测站点，控制好其和露天矿坑之间的距离，优化利用三维激光扫描技术系统，动态、高效、不间断扫描这一露天矿坑边坡，扫描总天数为12天，每隔2天进行一期数据采集。在此过程中，被测点各方面数据的有效采集要求应用到实际中的三维激光扫描仪从多个方向进行扫描，扫描次数至少在1次以上。针对这种情况，在采集每期数据的时候，需要对处于相同位置的三维激光扫描仪的角度进行合理化调整，确保获取不同方向的扫描影像，每期获取2幅。在此基础上，realworks survey是三维激光扫描仪配套的一类专门用于处理信息数据的软件，由多个功能模块组成，在协同作用过程中能够有效提高数据处理的效率以及质量，要在优化利用三维激光扫描技术过程中将这一处理数据的软件应用到边坡位移监测方面。针对被测扫描区域具体情况，将圆形的标靶安装在适宜的位置，确保作用其中的realworks survey软件能够充分发挥功能作用，在准确识别的基础上准确测量露天矿坑边坡不同监测位置的三维坐标位移，获取对应的数据，从源头上提高所采集数据的准确程度、完整程度，便于在科学处理中客观折射这一露天矿坑边坡不同方向位移的具体情况，及时发现、处理潜在的隐患问题，高效控制采矿过程中滑坡、崩塌等灾害不断发生。
2、处理数据
由于该露天矿坑边坡环境动态变化，存在较多的不确定因素、危险点等，加上作业过程中人为因素的影响，边坡位移监测难度系数明显增加，在三维激光扫描过程中所采集到的信息数据需要进行系统化处理，尤其是相关的点云信息数据，从根本上保证监测数据质量。在此过程中，工作人员需要针对现场各方面情况，科学开展处理工作，高效处理三维激光扫描技术应用中每期获取的所有信息数据，巧用可行的信息技术，合理化过滤对应的点云信息数据，彻底去除其中的噪音点以及不具有稳定性的点，再对信息数据进行科学、有效地去噪处理，确保扫描中获取的位移监测数据更加精准、全面。随后，在realworks survey软件多样化模块作用下，对处理以后的这些信息数据进行规范化的点云拼接，重新构建合理化的目标三维，直接叠加每期的监测数据模型结果，借助该软件中OfficeSurvey这一功能模块，系统化、层次化、动态化监测该路露天矿坑边坡各个方面的同时深化处理获取的数据，全方位、深层次剖析每期所采集到的一系列数据之间的差异，利用区别明显的颜色，对误差图进行科学划分，明确露天矿坑边坡位移变化的大小、范围、趋势等。
3、结果分析
在数据有效采集以及处理基础上，全面、客观剖析三维激光扫描技术作用下该露天矿坑边坡位移变化情况，整体上位移幅度不大，最大的位移量都是厘米级。从颜色上说，红色区域是边坡位移变化最大的区域，大部分位置都有着较高的倾斜度，在开挖过程中位移变化的速度非常快，出现滑坡的几率较高，而蓝色区域的位移变化最小，地势相对平坦，位移变化的速度比较小，不易发生滑坡等灾害。
三、结语
总而言之，快速获取信息数据、高监测精准度等是三维激光扫描技术实际应用中呈现的显著特征，要根据地区边坡具体情况以及位移监测中极易出现的隐患问题，高效、灵活运用三维激光扫描技术，在点对点、面对面中实现无死角监测，及时预警风险隐患的同时确保获取的监测结果更加准确，在位移隐患问题解决中做好防控工作，让各类地质灾害造成的损失最小化，保证地区人们生命财产安全的同时加快国民经济发展步伐，客观展现边坡位移监测中三维激光扫描技术应用的现实意义。
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论文作者:晏昊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：位移论文; 激光论文; 数据论文; 矿坑论文; 技术论文; 露天论文; 高效论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;