傳統方法運用到的儀器主要有：GPS、全站儀、水準儀等。可以測量到比較精確的點位位移，但觀測點過少、觀測時間過長，無法實施整體監測。傳統方式一般采用免棱鏡全站儀觀測滑坡體局部特征點，只能采集單點數據，數據量非常有限，不能很好的對滑坡做好勘查、監測工作。若采用無人機通過傾斜攝影測量來進行數據采集，但是精度并不是很理想，同樣無法滿足要求。

　　采用三維激光掃描儀對廠房和礦山進行數據采集，使用配套軟件生產加工完成1:500地形圖、堆體體積計算、以及滑坡區域對周邊區域預警分析等成果，并將采集處理成果和傳統RTK測量方式獲得的結果進行比對。數據顯示，無論在精度，還是在采集處理效率方面，均獲得讓人滿意的效果。

　　一.總體技術路線

　　圖1：技術路線圖

　　二.設備及配套軟件

　　使用設備為HS系列高精度三維激光掃描儀，該設備為脈沖式地面三維激光掃描設備，非常適合地形測繪、礦山測量等大場景區域測量應用。

　　圖2：HS系列高精度三維激光掃描儀

　　硬件部分：設備具有5mm測量精度，最遠測距可達1200m,整機具備IP64防護等級，可連續使用4H以上，內置240G固態硬盤,此次作業主要采集航道區域的點云及全景等特點；

　　軟件部分：配套軟件具備點云預處理，全景與點云配準著色、點云分類濾波、進行測圖，提取矢量要素、體積計算、預警分析等功能。

　　三.作業流程

　　1.現場環境

　　現場環境為北方某露天礦坑，常年風沙巨大，車輛運輸較為頻繁。

　　圖3：現場環境邊坡

　　2.外業數據采集

　　設置掃描參數對外業環境進行數據采集，通過對標配靶標精確掃描，并采用后視定向的方式獲取絕對坐標位置。

　　圖4：現場環境靶標坐標提取

　　3.坐標轉換

　　（1）精掃三個標靶后，提取標靶點中心位置，進行三坐標七參數轉換。

　　圖5：坐標轉換圖

　　（2）可通過RTK連接組件進行后視定位定向方式轉換坐標：

　　將外業RTK數據通過固定參數轉換為掃描儀相位中心點作為定位點，將后視定向靶標通過固定參數轉換為標靶中心點作為定向點。

　　4.內業數據處理

　　工程數據內業處理基本步驟：

　　1.使用HD 3LS Scene軟件進行點云預處理，全景與點云配準著色，點云分類濾波；

　　2.使用HD PtCloud Vector(For AutoCAD&ArcGIS)進行測圖，提取矢量要素；

　　3.生產DEM、DWG及滑坡區域預警分析；

　　5.數據成果

　　處理成果包括礦山點云、礦山數字高程模型、礦山數字線劃圖等。

　　圖6：礦山整體點云圖

　　圖7：礦山數字高程模型圖

　　圖8：礦山數字線劃圖

　　6.確定邊界范圍

　　由于需要確定滑坡邊界位置，結合地質資料確定地層巖性從而判斷地質結構應力，并反演不同應力結構下的地層可能滑坡的整體方量、坡度角度及下滑的可能位置。

　　圖9：邊界及鉆孔位置坐標點

　　圖10：邊界范圍模型

　　圖11：邊坡彩色點云側面圖

　　7.滑坡量計算

　　圖12：邊界線構網

　　圖13：總面積與總體積

　　四.小結

　　三維激光掃描技術可以將礦山的所有實景信息復制到計算機，大大提高了測量效率、節約了人力物力、縮短了周期，并且可以轉換為計算機可以瀏覽和分析的高密度數字化信息，從而實現數字礦山的精準管理；

　　根據三維激光掃描技術不僅可以獲取的三維激光點云數據建立礦山的數字模型，在此模型上可以提取多種高精度、高密度數據信息，例如任意位置長度、距離、體積、面積等；

　　將多次掃描的數據模型進行疊加分析，可精確地計算出目標的結構形變、位移以及變化關系等，為指導礦山安全生產提供真實可靠的基礎數據。