三維激光掃描技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

曹英莉

（煙臺黃金職業(yè)學(xué)院，山東 招遠 265401）

1 三維激光掃描技術(shù)的運行原理

研究表明，三維激光掃描技術(shù)主要是指在測繪過程中，相關(guān)人員通過掃描儀內(nèi)部的發(fā)射器發(fā)射出激光束，以此來對掃描對象進行掃描，之后再利用其他設(shè)備捕獲的散射激光來確定相應(yīng)的時間差，確定掃描儀與內(nèi)測對象之間的距離，同時通過激光掃描，還可以對被測目標進行全面、持續(xù)性的測量，以保障相關(guān)人員能夠更加及時有效的獲取到被測目標自身的空間信息，并以此為基礎(chǔ)來加強被測對象三維虛擬模型的建立[1]。

2 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪過程的優(yōu)勢與特點

2.1 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪過程的優(yōu)勢

（1）強化提高目標數(shù)據(jù)采集過程的精度。通常情況下，在礦山測量過程中，通過三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用，雖然掃描儀距離被測位置較遠，卻能夠在很大程度上降低誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時，通過三維掃描技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)人員不需要對測量位置的表面進行處理，在測量之后也不需要對測量信息進行反復(fù)的檢驗，極大地保障了相關(guān)信息的質(zhì)量與精確度，在很大程度上提高了三維模型建立的便利性。

（2）更加高效的完成測繪工作。在現(xiàn)代礦山測量的過程中，通過三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用，還可以在很大程度上提高測繪過程的水平與效率。通常，利用三維激光掃描技術(shù)來獲取被測對象的信息大多僅僅需要幾毫秒左右的時間，同時該技術(shù)對周圍環(huán)境的要求并不苛刻，測量之前的準備工作也相對簡便，同時在測量過程中也可以實現(xiàn)自動化測量，由此可以實現(xiàn)高效性、高質(zhì)量的測量工作。

（3）更加便利的獲取相關(guān)信息。隨著時間的推移，在現(xiàn)代測繪行業(yè)中，常見的三維激光掃描設(shè)備大多具有自動化數(shù)據(jù)傳輸作用，由此可以促使相關(guān)人員通過網(wǎng)絡(luò)來將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備中，在很大程度上減少了傳統(tǒng)人工操作與收集過程的工作量，確保更加便利的獲取到被測對象的相關(guān)信息，并在另一方面促進了測繪工作效率與質(zhì)量的強化提高。

2.2 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪過程的具體特點

（1）數(shù)字化程度與精確度高方面的特點。研究表明，現(xiàn)代三維激光掃描技術(shù)在點定位的應(yīng)用過程中具有較高的精確度，還可以確保在實際測量過程中不與被測對象進行直接接觸，便可以完成相關(guān)信息的測量與獲取。同時，通過三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用，還能夠在很大程度上實現(xiàn)高度數(shù)字化的測量過程，同時具有較高的兼容性，確保更加全面、高效的完成礦山測量測繪的工作過程。

（2）動態(tài)性與實時性方面的特點。當(dāng)前時期，隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)信息等現(xiàn)代先進技術(shù)的快速發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)能夠與相關(guān)人員的手機等移動設(shè)備與終端等進行更加直接便利的對接，強化提高礦山測繪過程的便利性，同時在另一方面提高礦山采樣過程的水平與效率，由此體現(xiàn)出三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪工作的動態(tài)性及實時性等方面的特點[2]。

（3）效率高、測量距離遠及自動化等特點，此外，在現(xiàn)代礦山掃描測繪的過程中，通過三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用，還可以實現(xiàn)更加高效便捷的建站，并以此為基礎(chǔ)來實現(xiàn)自動化的掃描測繪工作；相比于其他傳統(tǒng)型的測繪技術(shù)，三維激光掃描技術(shù)在應(yīng)用過程中還可以通過距離較長的測量距離，避免了與被測目標的直接接觸，極大地提高了礦山測繪工作的水平與效率。

3 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪的具體流程

（1）對礦山測量面、點位信息及地質(zhì)信息等進行快速掃描測量。通常情況下，當(dāng)相關(guān)人員利用三維激光掃描技術(shù)對礦山進行測繪的過程中，首先需要對礦山測量面、點位信息以及地質(zhì)信息等進行快速的掃描測量；為此，相關(guān)人員首先就需要利用人工方式對礦山自身的地質(zhì)環(huán)境進行觀察，以此來確定掃描儀測繪過程的具體參數(shù)及實際測量范圍等，以確保在最大程度上利用測量信息來明確礦山自身的地址信息，之后在利用激光掃描技術(shù)對礦山被測位置的三維點位信息進行測量與獲取。

（2）建立相關(guān)的三維立體模型。當(dāng)相關(guān)人員完成三維激光掃描之后，就需要通過測量獲取的礦山三維信息及地質(zhì)信息等，利用全球定位系統(tǒng)來對礦山具體位置進行定位，以此來加強礦山整體三維虛擬模型的建立；確保在最大程度上輔助相關(guān)人員完成后期的開采規(guī)劃、開采作業(yè)檢測及明確礦山自身所在位置的地質(zhì)環(huán)境，同時對礦山開發(fā)效率、開采工作水平及開采過程的安全性進行充分的保障，進而促進我國社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

（3）建立相關(guān)的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。最后，相關(guān)人員還需要根據(jù)礦山三維立體模型來提高礦山信息與數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善與豐富，并加強動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建立，以此來保障三維激光掃描技術(shù)自身的優(yōu)勢。同時，相關(guān)人員還可以通過將礦山測量早期的數(shù)據(jù)信息與實際測量所得的數(shù)據(jù)進行充分的對比，并以此來進行礦山開采位置的監(jiān)控、礦山采空區(qū)監(jiān)控及實際開采量的計算等，確保在最大程度上提高礦山開采管理過程的綜合性及數(shù)字化，進而促進我國測繪行業(yè)的進一步發(fā)展。

4 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪過程的缺陷與不足

眾所周知，在現(xiàn)代工程測繪過程中，三維激光掃描技術(shù)屬于極為先進的測繪技術(shù)，相比于傳統(tǒng)工程測繪技術(shù)有著更高的優(yōu)勢，同時由于其自身測量自動化水平高、測量效率高、測量面積大以及測繪精準度高等優(yōu)勢，在很大程度上提高了測繪工作的水平與質(zhì)量，并由此而受到了大量工程測繪工作的引用。不過，隨著三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用范圍與水平的加深，在另一方面也暴露除了部分的缺陷與不足，具體表現(xiàn)為以下幾點，分別是：①掃描儀作為三維激光掃描技術(shù)中為最關(guān)鍵的部分，其自身的銷售價格較高，部分工程測繪單位無力支付。②三維激光掃描技術(shù)在實際測量過程中無法充分的完成掃描儀自身精確度的校準，同時校準檢查的方式過于單調(diào)。③三維激光掃描技術(shù)在測量距離、掃描及測量精度等方面存在一定的矛盾。由于這些問題的存在很大程度上影響著三維激光掃描技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域的進步與發(fā)展[3]。

5 總結(jié)

綜上所述，隨著時代的發(fā)展，我國綜合實力與社會經(jīng)濟水平的提高，帶動著我國測繪工作的快速發(fā)展，而隨著我國科技水平的提高，三維激光掃描技術(shù)在很大程度上影響著工程測量測繪工作的水平，為此，相關(guān)人員需要在日常的工作中采取有關(guān)措施，消除三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用過程中的不足，提高工程測量測繪工作的質(zhì)量，進而推動我國工程測繪施工領(lǐng)域的進一步發(fā)展。