三维激光扫描技术在测绘采空区中的应用
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三维激光扫描技术在矿山采空区测绘中的应用摘要:随着测绘技术的进步和发展,在矿山采空区逐渐采用三维激光扫描技术进行测绘,发挥了技术的优势和特点,保障了良好的工程建设。
本篇文章针对矿山采空区测绘过程中应用三维激光扫描技术进行分析和研究,为开采矿山提供新的技术支持。
以下的观点仅供参考和借鉴。
关键词:三维激光扫描;矿山;采空区;测绘引言:在原有的矿山开采模式中,受到技术、自然因素的影响,采空区测绘结果的真实准确性不能得到保证,不能预测采空区的塌陷情况,一定程度上威胁到矿山开采人员的生产安全。
但原有的测绘方式受到其他因素的影响比较大,因此测绘结果存在不准确的情况,不能达到预期的效果。
在运用三维激光扫描技术的过程中可以定位矿山采空区的轮廓,从而定位到具体空间,为矿山开采提供相应的资料信息。
1三维激光扫描技术原理及应用三维激光扫描技术称为三维实景复制技术,最显著的特点就是构建地面数字模型,集中光、机、电为一体,对建筑物景象和三维空间位置在较短时间内进行精准记录,方便在测绘过程中进行合理运用。
三维激光扫描技术的测量原理是在激光的基础上对距离进行测量。
三维激光扫描仪采用非接触式高速激光测量的方法,以点云形式表现出目标物体的基本特征。
仪器自身发射激光束到旋转式镜头中心,镜头通过快速而有序地旋转将激光依次扫过被测区域,一旦接触到物体,光束立刻被反射回扫描仪,内部微电子计算机通过计算光束的飞行时间从而计算出激光光斑与扫描仪二者之间的距离;与此同时,仪器通过内置角度测量系统来量测每一激光束的水平角与竖直角,进而获得每一个扫描点在扫描仪所定义坐标系内的X,Y,Z坐标值,三维激光扫描仪在记录激光点三维坐标的同时也会将激光点位置处物体的反射强度值记录,并称之为“反射率”。
内置数码相机在扫描仪进行扫描的过程中可以方便、快速地获取外界物体真实的色彩信息,在扫描、拍照完成后,可以得到点的三维坐标信息,也获取了物体表面的反射率信息和色彩信息。
三维激光扫描技术在测绘中的进展及应用【摘要】如今三维激光扫描技术,已经是在GPS之后,新的重要测绘应用技术;由于三维激光扫描技术在测绘工作中,能够起到比较好的测量,建模效果;测量的准确性也有了较大的提高,同时能够在更多的条件下展现出比较好的应用价值;所以就对三维激光扫描系统,以及其特点做了简要的介绍,然后对三维激光扫描技术在测绘工作中的应用,还有未来的发展趋势都做了一个简要的探讨。
【关键词】测绘;三维激光扫描;测绘精度一、前言生产生活中,很多时候都需要进行测绘工作,无论是建筑物的建造准备,地质勘探的测绘等等,都是需要进行精确地测绘,来为下一步的工作做好基础的;所以说,测绘技术也就是在不断地需求下,快速的发展,从最开始的GPS测绘技术的运用,发展到了如今作用更广泛的三维激光扫描技术;但是三维激光扫描技术,作为新的测绘应用,所以还有很多可以发展得空间,也还有很多需要探讨总结的地方,只有更好地进行总结,也才能够有效的推动技术的进步发展。
二、三维激光扫描系统简介如今来说,三维激光扫描技术是目前最为先进的一种,集距离测量、影像测量于一身的高科技测量手段;能够超出的单一的地面平面测量,而扩展到三维的空间测量,能够在更复杂,测量条件更糟糕的地方开展测量工作;而且测量的数据精度高,能够完成大数据,全面的测量,并且和计算机技术相配合,达到更好的测量效果,对于后期的数据处理也有着更好的便利性;对于测绘工作的建模工作,也是带来了极大的便利性。
如今的三维激光扫描系统,主要就是分为三大类:首先就是手持式的三维激光扫描系统;其次就是机载式的三维激光扫描系统;最后就是地面式的三维激光扫描系统;其中又包括固定的和移动的两种不同扫描系统应用形式。
三、三维激光扫描技术主要特点简介之所以三维激光扫描技术能够被越来越广泛的运用,之所以有更大的应用空间,就是因为三维激光扫描系统,在进行测量工时,能够展现出这样的一些优势和特点:三维激光扫描技术能够进行更高效率的测量工作;测量的准确性极高;能够不受距离的限制,长距离的进行测量;同时三维激光扫描技术能够实现无接触式的测量,还不需要反射镜;在测量工作中,不需要对测量目标物进行处理,能够快速的测量,快速的得到数据,快速的利用计算机技术进行建模,进行数据分析,全数字化,能够给测量工作带来很多的便利。
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用三维激光扫描是一种新型测绘技术,其利用GPS技术和全站仪等设备进行测绘,相对于传统测绘技术而言有更高的精准性和便利性,能够快速对矿山地质情况进行测绘,极大提升了矿山测绘工作的效率和质量。
本文主要总结三维激光扫描在矿山测绘中的使用原理,并从实践应用出发,对实际测绘中使用三维激光扫描技术的应用领域与应用流程进行介绍,希望为测绘工作者提供参考。
标签:矿山测绘;三维激光扫描;矿物测定;应用1 三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术是运用快速激光扫描,实现对测量目标的持续性、全方位坐标侦测,利用该技术能够快速获取测量目标空间信息,由于测量过程持续且高速化,因此所获取的目标坐标信息量较高,其中使用GPS技术能够有效保证测量的精准性,利用海量的精准坐标信息,可以实现对测量目标物体三维模型的准确构建。
三维激光扫描主要使用两类核心技术实现对测量目标的三维建模:一是激光测距原理,激光测距相对于人工测距而言精准度更高,其利用连续激光器或脉冲激光器发生激光,通过反激光反射进行精准测量,连续发射的激光扫描最高测程高达40km,误差不超过2mm,而且通过该技术所获取的侧面目标点位信息多,因此能够实现对测量目标模型点位信息的精准获取,不仅消除了人工测量的误差问题,也能够突破传统单点测量信息量不足的障碍,运用该技术所获取的地形模型基本与实际模型一致,所建立的模型也有更高的分辨率;二是网络信息技术和数字建模技术,该技术主要用于激光测距信息的集中处理与整合,三维激光扫描设备所获取的点位信息通过网络进行快速传输,实现集中整理,所获取信息可以直接录入数字建模软件,实现自动化建模,这能够大幅提升矿山建模效率,同时数字建模技术能够根据数码照片等进行模型数据的形象展示,更好的判断矿藏位置、矿藏深度等信息,这能够对未来矿产采集工作的规划与安排提供了更有效的参考信息。
2 三维激光扫描技术的特点及其在矿山测绘中的应用优势三维激光扫描技术相对于传统测绘中的扫描技术而言主要有三个突出特点:其一,高效性,通过三维激光扫描技术获取单点位信息的速度极快快,耗时仅需几毫秒,而且三维激光扫描技术的实施环境要求不高、有效测量距离较长,测量前的准备工作极为简单,准备工作耗时只需几分钟,后续测量中可实现无人值守的自动化测量,即便有人值守也不会耗费较多时间,一般进行测量的时间在数小时内,另外整个测量过程测量人员不需要与测量目标进行近距离接触,可以进一步缩短前期准备时间。
三维激光扫描技术在工程测绘中的应用分析摘要:随着现代科技的不断发展,测绘技术也在不断的更新变化当中,在近些年来三维的激光扫描技术已经成为了一项新兴的技术,三维激光扫描技术在越来越多的测绘领域中发挥关键作用,可以直接获得待测物体表面的高精度离散点云模型是其关键特点。
基于此,本文对三维激光扫描技术概述以及三维激光扫描技术在工程测绘中的应用进行了分析。
关键词:三维激光扫描;测绘工程;应用1 三维激光扫描技术概述1.1 三维激光扫描技术概念三维激光扫描技术作为一种新型技术,在不断推广过程中,在建筑领域内已经广泛应用。
三维激光扫描技术测量结果精确度较高,同时检测工作时间能够有效缩短,在技术人员上得到了高度关注。
1.2 三维激光扫描技术特点三维激光扫描技术在实际应用过程中特点主要体现在以下几方面:首先,三维激光扫描技术在对物体测量上,测量时间能够有效缩短,同时对周围环境所造成的影响还能够有效降低;其次,三维激光扫描技术在进行扫描过程中,与人体动作不同,整个扫描工作基本上都是在一秒钟之内完成,虽然扫描十分快速,但是测量数据精确性并不会受到任何影响;最后,三维激光扫描技术在扫描过程中并不需要光照,即便是在黑天状态下,也能够对物体进行扫描,原有测量方法在实际应用过程中,需要受到人为因素的影响,同时测量限制条件较多。
2 三维激光扫描技术在工程测绘中的应用2.1 城市规划测绘城市规划需要以地形图为底图,传统的地形图更新周期慢,地图信息常与实际情况不符,其精度和信息量都非常有限,修测工作也耗时费力。
利用三维激光扫描技术能够实时采集目标物体的带有精确坐标的、高密度的三维空间点云数据,根据点云数据再复建出物体的三维模型,在精确的三维数字环境中进行空间规划分析要比二维地图信息高效直观,三维激光扫描数据经处理后可生成高精度的DSM(数字地面模型)、DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射影像图)等产品,点云数据与影像进行配准还能得到物体高精度的三维立体模型。
127测绘技术M apping technology三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用分析王灵梅(内蒙古地质勘查有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010011)摘 要:矿山采空区的形态与位置对于矿山的安全生产和灾害防控至关重要,采空区的合理测量对于确保矿山安全、降低环境风险具有关键性意义。
传统的测量方法在效率和准确性方面存在一定的局限性,给矿山的安全生产和规划带来困难。
因此,寻找一种高效、精准的测量技术显得尤为迫切。
近年来,三维激光扫描技术作为一种先进的测量技术,以其快速、准确、非接触性的优点,逐渐应用于矿山采空区的测量中。
本文旨在深入研究三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用,以期提高采空区测量精度和提升生产效率。
关键词:三维激光扫描技术;矿山采空区;测量;应用分析中图分类号:TD325 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)23-0127-3Application analysis of three-dimensional laser scanning technology in measurement of goaf in minesWANG Ling-mei(Inner Mongolia Geological Exploration Co., Ltd., Hohhot 010011,China)Abstract: The shape and location of goaf in mines are crucial for the safety production and disaster prevention and control of mines. Reasonable measurement of goaf is crucial for ensuring mine safety and reducing environmental risks. Traditional measurement methods have certain limitations in efficiency and accuracy, which pose difficulties to the safety production and planning of mines. Therefore, it is particularly urgent to find an efficient and accurate measurement technology. In recent years, three-dimensional laser scanning technology, as an advanced measurement technology, has gradually been applied to the measurement of goaf in mines due to its advantages of speed, accuracy, and non-contact. This article aims to conduct in-depth research on the application of 3D laser scanning technology in the measurement of goaf in mines, in order to improve the accuracy of goaf measurement and enhance production efficiency.Keywords: 3D laser scanning technology; Mining goaf; Measurement; Application analysis收稿日期:2023-10作者简介:王灵梅,女,生于1970年,汉族,内蒙古呼和浩特人,本科,测绘高级工程师,研究方向:测绘工程技术与管理。
矿山地质测绘中三维激光扫描技术的应用身份证号:51082419910209****摘要:介绍了三维激光扫描技术在矿山采空区、矿山边坡、矿山爆破、矿山储量等领域的应用现状,着重分析了实际应用中存在的问题,分析了点云数据获取高质量化、点云覆盖范围最大化、点云数据处理高精度化的发展趋势,指出三维激光扫描技术与新型测量技术和人工智能算法相结合,开发数据处理软件融入矿山数据管理平台是实现智慧矿山的重要保障。
关键词:三维激光扫描;点云过滤;数字高程模型;数据融合1三维激光扫描技术1.1技术原理三维激光扫描系统是由三维激光扫描仪、高清数码相机、GPS集成模块、高精度姿态测量模块、软件控制以及数据实时处理模块等多种先进技术集成的空间信息数据获取设备系统。
三维激光扫描系统的工作原理是激光脉冲信号发射后,通过旋转棱镜实现激光脉冲信号在扫描范围内旋转,达到对被测物体不同位置扫描的目的,再通过探测器接收发射回来的激光脉冲信号,转化为系统可识别处理的点云数据信息,结合高清数码相机采集的纹理与实体边缘信息,经过软件处理实现目标模型输出。
1.2技术路线根据地形图测绘生产实践,三维激光扫描技术在地形图测量中作业步骤主要分为外业、内页和成果输出;其中外业主要是测量前的现场探勘与野外数据采集,再将采集到的点云数据通过点云配准拼接、地物的提取与绘制、非地貌数据的剔除、等高线生成和地物与地貌的叠加编辑等内页处理,最后输出地形图产品。
现场探勘在外业测量中十分重要,在山林地形中植被较茂盛,地势险要,造成通视距离短,GPS信号弱等问题,在数据采集前必须先对测区范围大小、环境进行勘察以确定辅助测量设备、扫描仪有效测程内站点位置、标靶放置位置,并对现场环境进行拍照,补充地形图编辑工作的原始资料。
测站以及标靶位置的设置以保证整个测区完整覆盖条件下最少为准则,可以减少数据的冗余,提高后期数据配准和建模的精度。
准备工作完善后,根据成图比例尺大小合理设置扫描仪的分辨率即可开始测区外业数据采集。
测绘技术M apping technology 三维激光扫描技术在矿山地下采空区测量中的应用张先慧1,代祥勇2(1.贵州省地质矿产勘查开发局101地质大队,贵州 凯里 556000;2.凯里市城市规划设计院,贵州 凯里 556000)摘 要:传统矿山地下采空区测量方法存在着精度不足的问题,因此提出三维激光扫描技术在矿山地下采空区测量中的应用。
首先对矿山现状及面临的主要问题进行分析,通过布设采空区控制网、三维激光扫描、数据处理,完成采空区测量。
仿真结果显示,使用三维激光扫描技术进行采空区测量,高程测量与平面测量结果相比于传统方法精度更高。
关键词:三维激光扫描技术;矿山;采空区;均方根误差中图分类号:TD171 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0037-2Application of 3D laser scanning technology in underground goaf measurementZHANG Xian-hui1, DAI Xiang-yong2(1.101 Geological Brigade of Guizhou bureau of Geology and mineral resources exploration and development,Kaili 556000,China;2.Kaili urban planning and Design Institute,Kaili 556000,China)Abstract: The traditional underground goaf measurement method has the problem of insufficient accuracy, so the application of 3D laser scanning technology in underground goaf measurement is proposed. First of all, the status quo of the mine and the main problems are analyzed. Through the layout of goaf control network, three-dimensional laser scanning, data processing, the goaf survey is completed. The simulation results show that the accuracy of height measurement and plane measurement is higher than that of traditional method when 3D laser scanning technology is used for goaf survey.Keywords: 3D laser scanning technology; mine; goaf; root mean square error矿山地下采空区是由于自然因素或人工开采,在矿山内部形成的“空洞”,这些“空洞”的存在十分隐蔽,不易被发觉,并且其分布基本不具备规律性[1]。
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用摘要:在当前的矿山测量工作中,地面三维激光扫描技术应用比较广泛,传统测量技术的改进和创新得以实现,利用此种技术在进行测量工作时可以不用接触到测量目标,在复杂地质的测量作业中具有很大的应用空间,并且能够保证测量数据的精准度。
关键词:矿山测绘;三维激光;扫描技术;应用1导言矿山测绘项目施工进度监测是矿山测绘项目中一项重要工作内容,监测结果是否准确将会对矿山测绘项目施工效率具有重要影响,在传统的施工进度监测中由于施工进度数据采集质量较差,存在一定的误差,导致矿山测绘项目施工进度监测结果与实际情况存在较大的残差,传统监测方法已经无法满足矿山测绘项目施工进度监测需求,为此提出三维激光扫描测绘技术在矿山测绘项目施工进度监测中的应用。
三维激光扫描测绘技术又叫高清晰测量技术,该技术是基于激光测距原理,利用激光得到目标物体表面点的三维坐标数据,其属于一种数据采集技术。
2矿山测绘分析准确率高和方便快捷是三维激光扫描技测绘技术最为主要的特点,三维激光扫描测绘技术的测量方法是架设三脚架来完成矿山各方面数据的采集工作,并且将测量得到的数据信息进行简单高速处理,以此获取矿山的三维数据。
三维激光扫描测绘技术的有效应用能够将矿山外部的建站时间进行较大程度的缩减,十分高效的完成矿山内部和外部的三维模型建立工作,与传统的人力测绘技术相比较来说,具有很好的展示矿山情况的优点,有利于矿山测绘工作效率的提升。
在进行矿山开采测量工作中,必须要保证控制点的精度准确性,测量工作人员需要科学的控制矿山测量的精度,确保矿山测绘数据的准确性。
平面控制网根据矿山的范围大小和现场实际条件,选择不同等级的GPS控制网作为首级控制网,再采用不同等级的导线点进行加密,导线测量时,尽量将GPS点作为已知点加以测量,按照闭合导线的要求测量,平差以后的成果才有更高的精度。
3矿山测绘中三维激光扫描技术的应用优势3.1高效性利用三维激光扫描技术能够对单点位信息实现快速获取,仅需要几毫秒的时间,并且对实施环境没有太高的要求,具有较长的有效测量距离,也不需要太复杂的准备工作,几分钟内就可以完成测量前的准备工作,在具体的测量过程中也可以实现自动化测量,整体测量工作可以在数小时内完成,此外,在测量过程中工作人员无需近距离接触测量目标,有利于前期的准备时间进一步缩短。
三维激光扫描技术在矿山地下采空区测量中的应用摘要:矿山测量的主要工作包括地面测量和井下测量,一直以来我们延续矿山测量的任务包括建立矿区地面控制网并绘制矿区地形图;对矿区内地面附着物进行测量,绘制矿区平面图;对井下各类工程进行施工控制和竣工测量等。
但是随着科学技术和绿色矿山建设要求的不断提高,矿山二维图纸已经无法满足生产需求,因此探索更加先进并且适合矿山的新测量方法是当下矿山测量人面临的共同问题。
关键词:三维激光扫描技术;矿山地下采空区;测量引言矿山地下采空区是由人工开采,在矿山区域内地下形成的暴露面积较大的空场,在地下受空间限制,空区黑暗不容易观察,采空区形成形状不规律。
采空区由于施工生产放炮震动等影响,采空区容易发生塌陷,采空区暴露表面较大,有一定的空高等,一旦塌陷产生震动波对正在井下生产工作中的人员有危险,井下正在运行的相关精密设备设施也会受到损坏,给企业带来巨大的经济损失和人生安全重大隐患。
因此,采用三维激光扫描仪探测测量采空区形状,具有实时性强、穿透性强、工作效率高等优势,通过三维激光扫描仪进行采空区测量获取采空区内三维坐标数据,点云数据量十分庞大,通过这些海量数据处理,使用软件建模,能够清晰完整的了解采空区内的形状、信息等。
1概述近几年备受关注的三维激光扫描技术突破了传统测量中单点测量的模式,该技术通过发射激光来扫描被测物,以获取被测物体表面的三维坐标,其巨大优势就在于可以大面积高分辨率快速扫描被测物体,扫描不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据进行三维建模和虚拟重现,因此该技术被称为实景复制技术,作为当今时代的先进测量技术,其高精度、高效率的特点为矿井测量提供了新的思路、新的途径。
2矿山现状及面临的主要问题分析随着国家的繁荣发展,矿产资源需求量越来越大,目前我国不少矿产正处在中长期发展阶段,矿区地表有建筑物、简易公路、矿石、废石场等基础设施,部分矿山经过多年的开采,地下已形成了很多采空区,有部分采空区已塌陷,环境治理不容乐观。