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三维激光扫描仪技术的应用领域详解

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2019-09-23
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摘要 : 为了提高矿山的建设和开釆的效率,实现精细化生产,需要基于准确的数字表面模型来进行设计和施工。三维激光扫描仪提供了这样一种手段,可以极其准确的对于开釆地区进行地形地势的数据获取。

为了提高矿山的建设和开釆的效率,实现精细化生产,需要基于准确的数字表面模型来进行设计和施工。三维激光扫描仪提供了这样一种手段,可以极其准确的对于开釆地区进行地形地势的数据获取。

1、地面控制网的建立

地面控制网的建立,可以通过GPS与三维激光扫描结合的方式进行,通过GPS静态观测完成一级控制网的建立,然后利用三维激光扫描仪进行高精度的碎步测量,完成矿区的控制网的建立。三维激光扫描仪的精度完全满足国家《矿山流程》中的限差,满足测量要求

2、矿山模型的建立

在三维激光扫描仪进行碎步测量的过程中,获取碎步点的坐标,同时还可以对矿山进行激光扫描,获取矿山的点云数据,通过后期数据处理,可以获取矿区的DEM数据,数字点云模型,实现矿山直观的地形记录,为日后的安全生产决策提供数据。

优势:实现露天矿开釆模型及空间数据的获取,数据源形象直观,数据精度高。

3、矿山采挖测量和矿量计算

通过点云数据生成的DEM和DTM数据,可以进行矿山的采挖测量,在矿山开釆前,通过获取的DEM和DTM数据实现植被占用面积和土石方量的计算,能实现直观的矿量计算,在矿山开采过程中,能够准确的获取采空区的空间信息,同时为安全生产通过技术依据

优势:露天矿量的计算简单化、准确化。植被土地占用面积的计算

4、数字线划图获取

通过建立的矿山开釆模型,1m分辨率的数字地面模型能够生成高精度的等高线划图,高密度、高精度的点云模型通过拼接建模生成的数字线划图,将为矿山提供从1:500-1:5000的地形线划图,实现矿山测量基础数据的获取。

优势:对于矿山的基础设施的空间数据,一次性扫描获取多个设施的空间位置,且数据形象直观,方便建立模型,矢量化后作为地形要素加入到矿山地形图中;露天矿山测量快速测量,等高线画图分辨率高,数据质量高。

5、矿区及矿井设施沉降监测

矿山井下工程设施的沉降监测是衡量矿井安全的主要因素,是矿山测量中重要的一环。其中井口设施的沉降监测尤为重要,关系井筒及井下人员安全,通过三维激光扫描仪,可以实现井口设施空间数据的整体、精细、准确的获取,通过数据的长期积罴,能够及时发现沉降变化

优势:三为激光扫描仪获取的井口数据,相对水准测量,点位信息丰富、数据获取全面,模型形象直观

6、沉陷区测量

地下矿山开采,使得地面发生沉陷,通过三维激光扫描仪的数据实现沉陷区域的建模,在点云模型中,能够量算沉降区域面积大小,沉陷情况,实现还耕的技术评估。

7、巷道测量

利用激光扫描仪在井下进行扫描作业,完成整个井下的巷道模型的建立,能够实现井下开采的管理,以及巷道变形监测、井下定向测量、井下控制测量、主巷道的定向与测量,掘进时中、腰线的给定,井下巷道贯通、井下场地开拓超欠挖测量、矿量计算等。

8、横断面测量

实现井下矿山测量的同时,通过井下的点云模型,后处理生成巷道的横断面线划图,将作为重要数据提供给煤矿安全生产部门,实现巷道的变形监测,巷道应力分析。

基于高质量的激光数据,可以制作岀高精度的地面模型数据,从而指导煤矿的开采和建设工作。除此之外,这项技术还可以应用于矿山的开发运营监测和前期环境评价工作。


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