傳統方(fang)法(fa)(fa)運用(yong)到的儀(yi)器主要有：GPS、全(quan)站(zhan)儀(yi)、水準儀(yi)等。可(ke)以測量到比(bi)較(jiao)精確的點位位移，但觀(guan)測點過少(shao)、觀(guan)測時間過長，無法(fa)(fa)實(shi)施整(zheng)體(ti)監(jian)測。傳統方(fang)式(shi)一(yi)般(ban)采(cai)(cai)(cai)用(yong)免棱鏡全(quan)站(zhan)儀(yi)觀(guan)測滑(hua)坡(po)體(ti)局部(bu)特征點，只能(neng)采(cai)(cai)(cai)集單(dan)點數(shu)據，數(shu)據量非常有限，不(bu)能(neng)很(hen)好(hao)的對(dui)滑(hua)坡(po)做好(hao)勘查、監(jian)測工作。若采(cai)(cai)(cai)用(yong)無人機通(tong)過傾斜攝影(ying)測量來進行(xing)數(shu)據采(cai)(cai)(cai)集，但是(shi)精度并不(bu)是(shi)很(hen)理想，同樣(yang)無法(fa)(fa)滿足要求。

　　采用三維激光掃描儀(yi)對(dui)(dui)廠房和(he)礦(kuang)山(shan)進(jin)行數據采集，使(shi)用配套軟(ruan)件生產(chan)加工完成1:500地形圖、堆體體積計算(suan)、以及滑坡區域對(dui)(dui)周邊(bian)區域預警分析等成果，并將采集處理(li)成果和(he)傳統RTK測量方式獲得(de)(de)的結果進(jin)行比對(dui)(dui)。數據顯(xian)示，無論在精度(du)，還是(shi)在采集處理(li)效率方面，均獲得(de)(de)讓人(ren)滿意的效果。

　　一.總體技術路線

　　圖1：技(ji)術路(lu)線圖

　　二.設備及配套軟件

　　使用設備為(wei)HS系列(lie)高精度(du)三(san)維(wei)激光掃描(miao)儀，該設備為(wei)脈沖(chong)式地(di)面三(san)維(wei)激光掃描(miao)設備，非(fei)常適合地(di)形測繪、礦山測量(liang)等大場景區域測量(liang)應用。

　　圖2：HS系列高精度三(san)維激光掃描儀

　　硬(ying)件部分：設備具有5mm測量精度，最遠測距可(ke)達1200m,整機具備IP64防護(hu)等級(ji)，可(ke)連(lian)續使用4H以上(shang)，內置240G固(gu)態硬(ying)盤,此次作(zuo)業(ye)主要(yao)采集航(hang)道區域的點(dian)云及全景等特點(dian)；

　　軟件(jian)部(bu)分：配套(tao)軟件(jian)具備點(dian)云預處理，全景與點(dian)云配準(zhun)著色、點(dian)云分類濾波、進行(xing)測圖，提取矢量要素(su)、體積計(ji)算、預警分析等功能。

　　三.作業流程

　　1.現場環(huan)境

　　現場環(huan)境為(wei)北(bei)方某露天(tian)礦(kuang)坑，常年風沙(sha)巨大，車輛(liang)運輸較為(wei)頻(pin)繁(fan)。

　　圖3：現場環境邊坡

　　2.外業數(shu)據采(cai)集

　　設置掃描(miao)參(can)數對(dui)(dui)外業(ye)環境(jing)進行(xing)數據采(cai)集，通(tong)過(guo)對(dui)(dui)標(biao)配靶標(biao)精確掃描(miao)，并采(cai)用后視定向的方(fang)式(shi)獲取絕對(dui)(dui)坐標(biao)位置。

　　圖4：現場環境靶(ba)標坐(zuo)標提取

　　3.坐標轉換

　　（1）精掃三(san)個標靶后，提取標靶點中心位置，進行三(san)坐(zuo)標七參數轉(zhuan)換。

　　圖5：坐標轉換圖

　　（2）可通過RTK連接(jie)組(zu)件進(jin)行(xing)后視定位定向方式轉換坐標：

　　將外業RTK數據通過固(gu)定參數轉換為掃(sao)描儀相位中(zhong)心點(dian)作為定位點(dian)，將后視(shi)定向(xiang)靶標(biao)(biao)通過固(gu)定參數轉換為標(biao)(biao)靶中(zhong)心點(dian)作為定向(xiang)點(dian)。

　　4.內業數(shu)據處理

　　工程(cheng)數據內業處理基本步驟：

　　1.使用HD 3LS Scene軟(ruan)件進(jin)行點(dian)云(yun)(yun)預處理，全(quan)景與點(dian)云(yun)(yun)配(pei)準著色，點(dian)云(yun)(yun)分類濾波；

　　2.使(shi)用HD PtCloud Vector(For AutoCAD&ArcGIS)進行測(ce)圖(tu)，提取矢量要素；

　　3.生(sheng)產DEM、DWG及滑坡(po)區域預警分(fen)析；

　　5.數據成果

　　處理(li)成(cheng)果包括礦(kuang)山點云、礦(kuang)山數(shu)字高程模型、礦(kuang)山數(shu)字線劃圖等。

　　圖6：礦(kuang)山整體點(dian)云圖

　　圖(tu)7：礦(kuang)山數字高程模型圖(tu)

　　圖8：礦(kuang)山(shan)數字線劃圖

　　6.確定(ding)邊界范圍

　　由于(yu)需(xu)要確定滑(hua)(hua)坡邊(bian)界位(wei)置，結(jie)(jie)合地(di)質資料確定地(di)層巖性從(cong)而判斷地(di)質結(jie)(jie)構(gou)應(ying)力(li)，并(bing)反演不同應(ying)力(li)結(jie)(jie)構(gou)下的地(di)層可能滑(hua)(hua)坡的整(zheng)體方(fang)量、坡度角度及下滑(hua)(hua)的可能位(wei)置。

　　圖9：邊界及鉆孔位(wei)置坐(zuo)標(biao)點(dian)

　　圖10：邊界(jie)范圍模型(xing)

　　圖(tu)11：邊坡彩(cai)色點(dian)云(yun)側面圖(tu)

　　7.滑坡量計算(suan)

　　圖12：邊界線(xian)構網

　　圖13：總面積(ji)與總體積(ji)

　　四.小結

　　三(san)維激光(guang)掃描技(ji)術可以將礦(kuang)山的(de)(de)所有(you)實景(jing)信息復(fu)制(zhi)到計算機，大(da)大(da)提高了測量效率、節約(yue)了人力物力、縮(suo)短了周(zhou)期，并且(qie)可以轉換為計算機可以瀏覽(lan)和(he)分析(xi)的(de)(de)高密(mi)度數(shu)字化信息，從而實現數(shu)字礦(kuang)山的(de)(de)精準管理；

　　根據(ju)三維(wei)激光掃描技術不僅(jin)可以獲取的三維(wei)激光點云數(shu)(shu)據(ju)建立礦山(shan)的數(shu)(shu)字模(mo)型(xing)，在(zai)此模(mo)型(xing)上可以提取多種高精度(du)、高密度(du)數(shu)(shu)據(ju)信(xin)息，例(li)如(ru)任意位置長(chang)度(du)、距離、體積、面積等(deng)；

　　將多(duo)次掃(sao)描的數據模(mo)型進行疊(die)加(jia)分析，可精確地計算出目(mu)標的結(jie)構(gou)形變、位移以及變化關系等，為(wei)指導礦(kuang)山(shan)安全生產提供真實可靠的基礎(chu)數據。