利用激光点云数据计算采石场开采量方法研究
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用矿山测绘是矿山生产和地质勘探的重要手段之一，它对于探测矿藏、设计开采方案和保障人员安全具有重要意义。
近年来，随着科学技术的发展，矿山测绘中三维激光扫描技术逐渐得到应用，成为现代矿山测绘的重要工具之一。
本文将重点介绍三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用。
三维激光扫描技术是一种利用激光探测器对目标物体进行非接触式测量的技术。
该技术利用激光束在空间中进行扫描，测量目标物体表面的位置坐标和形状信息，并将其转换为数字化的三维模型。
激光束的反射和散射特性能有效探测出目标物体表面的细微细节，得到高精度的三维模型，从而实现对于目标物体的快速准确测量。
1. 地质构造的识别和分析在矿山测绘中，地质构造是矿山工程设计和开采方案决策的重要依据。
三维激光扫描技术能够快速准确获取矿区的地形和地貌信息，识别出地质构造发育的区域和位置，并对构造类型、分布特征等进行分析，为矿区地质勘探和开采提供数据支持。
2. 矿井巷道的测量和设计矿井巷道是矿山开采的主体部分，矿井巷道的布局和设计直接影响矿山开采的效果和安全生产。
传统的矿井巷道测量方法需要人工进行大量的工作，效率低且误差较大。
三维激光扫描技术通过对矿井巷道进行快速准确的测量，能够获取矿井巷道的几何形态、尺寸和位置信息，为矿山开采设计提供数据支持。
3. 矿山安全监测和风险评估矿山安全生产是极为重要的，三维激光扫描技术可以利用激光扫描仪对矿山进行点云数据采集，并通过三维数据分析，能够发现地质构造和地表变形等安全隐患，对于矿山安全监测和风险评估具有重要的作用。
4. 矿山环境管理矿山环境管理是矿山可持续发展的重要内容之一，矿山周边环境的污染和破坏会直接影响矿山的生产和形象。
利用三维激光扫描技术可获取矿区的全貌信息，包括矿山周围的环境特征、植被覆盖程度、建筑物和设施布局等，为矿山环境管理提供数据支持。
三、总结三维激光扫描技术是一种高效、快速和精准的矿山测绘技术，其应用范围广泛，能够为矿山勘探、开采、设计、安全监测和环境管理等方面提供大量数据支持。
三维激光扫描技术在矿山测量中的应用研究
三维激光扫描技术在矿山测量中的应用研究摘要：随着社会和时代的发展，我们国家步入了一个新的发展阶段，矿产资源的开发也随着各个方面的需求而不断发展，社会、政治、经济的发展是逐步的。
露天矿山勘测工作是矿产资源勘查与开发中的一个重要课题，但由于施工工序繁杂，受矿产资源、当地资源分布、人力资源等多种因素的制约，使其在实际工作中出现了诸多问题，影响了工作的科学性和有效性。
文章对激光三维扫描仪在露天矿山测量中的应用进行了分析与讨论。
关键词：矿山测量，常规测量，三维激光扫描仪测绘，应用分析前言：由于矿山测量的应用范围日益扩大，常规的测量方法耗时较长，但所获得的资料十分有限。
由于测量精密度和精准性不能保证，测量工作也不方便开展，所以在实践中逐步被3D的激光扫描仪所取代。
三维激光扫描仪的精度很高，效率也很高，即便是在复杂的露天矿山中，也可以得到一些有用的信息。
一、三维激光扫描仪的应用1.露天矿山地形测量随着国家对矿山安全的关注，矿山的测绘工作也将逐步走向数字化。
为了适应数字测量的发展，某矿山露天开采中，必须完成采掘方的结算、稳定性分析和尾位移沉降监测，并利用三维激光扫描仪对各个矿区进行了建模。
在各个测点上进行三维激光扫描，并由远程测控系统传送至数据处理中心。
在处理中心，利用软件进行数据的读出，以选取不同的方式保存各个站点的数据，并获得相应的云数据。
利用软件的筛选与缩减，以滤除不同资料的重叠部分。
利用扫描技术建立点云模型，建立了露天矿模型。
通过对各周期资料进行对比，得出各时期的变化区域，利用容积法进行挖掘量的计算。
为了获取地区内部的资料，采用了一套扫描系统，并将其与地形进行对比。
从图1可以看出，点云能够精确地描绘出地貌。
岩土边坡分析是采用地质分析技术，通过采集云图资料，计算出区域的反射系数和纹理。
对节点结构进行统计分析，并对其薄弱面进行检测。
在监控地点设置监控点，在监控点设置扫描器，进行持续的扫描，以及在各系统间安装和连接无线基地台。
智慧矿山中激光雷达点云处理
05
激光雷达在智慧矿山的未 来发展趋势与挑战
激光雷达技术的未来发展
发展小型化、便携式激光雷达
随着技术的进步，激光雷达设备将更加轻便、易于携带，适应各种环境和场景的测量需求 。
提高点云数据的处理速度和精度
未来激光雷达将具备更快的点云数据采集和处理速度，同时提高点云数据的精度，以满足 智慧矿山的高精度、实时性需求。
通过机器学习、深度学习等方法，对提取的特征进行识别和分 类，为后续处理和分析提供支持。
目标跟踪与定位
目标检测与跟踪
01
在动态场景下，检测并跟踪目标的位置和运动轨迹。
定位与导航
02
通过目标跟踪和定位，实现智能车辆、无人机的定位和导航。
路径规划与决策
03
根据目标的位置和运动轨迹，规划合适的路径，做出决策，实
现自主导航和控制。
04
激光雷达点云数据与矿山 其他数据的融合
激光雷达点云数据与GPS数据的融合
总结词
提高定位精度
VS
详细描述
通过将激光雷达点云数据与GPS数据融合 ，可以获得更精确的矿山地形数据，提高 定位精度，为矿山的各种应用提供更可靠 的数据支持。
激光雷达点云数据与矿山地质数据的融合
总结词
智能化决策与安全预警
智慧矿山需要通过智能化决策和安全预警技术，提高生产效率、 降低事故风险和保障人员安全。
激光雷达在智慧矿山的未来应用前景
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井下人员和设备的实时定位监测
通过激光雷达对井下人员和设备进行点云数据 采集和处理，实现实时定位和监测，提高生产 效率和管理水平。
井下三维地质建模与可视化
智慧矿山中激光雷达点云处 理
2023-11-05
机载激光雷达获取点云及土石方测算技术
机载激光雷达获取点云及土石方测算技术2.中铁四局集团第四工程有限公司，安徽合肥 230011；3. 中铁四局集团朱善美技能大师工作室，安徽合肥 230011）摘要:针对复杂环境下传统土石方量测算外业工作繁琐效率低且安全隐患高的现状，本文提出了一种基于机载激光雷达的土石方量测算技术。
首先对测区范围进行点云原始数据采集，对点云数据进行精分类，分离出地面激光点，然后根据地面激光点自动生成横断面及断面土方计算表。
实践表明，该方法生成点的高程精度为30mm，方量与采用RTK测量的断面对比，精度提高了50%，且横断面的轮廓更加精细，此方法不仅满足了设计精度要求，还减少了内外业人员投入，节省了时间生产成本，实现了外业数据采集安全优质高效，内业数据处理高自动化的成果。
关键词：激光雷达点云横断面方量测算1 引言随着我国公路、铁路建设事业的快速发展，建设区域逐渐向复杂山岭地形区域及原有道路迁移方面迈进，安全、优质、高效地获取原地面地形资料，为建设工程提供准确、完整的地面信息，已成为建设的重要问题，尤其是横断面测量，其精度直接影响着土石方量的测算。
由于横断面数量较多，内外业工作量大，传统测量方法具有安全隐患且效率低、成本高，受交通、天气条件影响较大。
随着摄影测量技术的迅速发展，无人机航测已广泛应用于道路横断面测量中[1-3]，而传统的无人机航测获取横断面，通常是通过倾斜摄影测量获取三维模型，再通过模型获取横断面数据，提高了横断面数据采集效率，但其精度较低，内业处理繁琐，尤其是植被茂密区域，采用倾斜摄影测量获取的横断面精度很难达到施工精度要求[4]。
而机载激光雷达数据采集技术克服了传统测量的缺陷与不足，具有全天候作业、受天气等限制条件影响较小、精度高等优点，可穿透植被获取地面点，获取准确的地面信息。
因此，针对复杂地形地貌区域及运营道路的改移建设方面，本文提出一种基于机载激光雷达的土石方量测算技术。
该方法首先通过机载激光雷达扫描技术，快速准确的获取测区内点云原始数据，然后对点云进行分类地形提取。
矿山地质测绘中三维激光扫描技术的应用解析
103测绘技术M apping technology矿山地质测绘中三维激光扫描技术的应用解析吴智平（拓远（福建）勘测规划有限公司，福建 福州 ３５０００２）摘 要：本文论述了将３Ｄ激光扫描技术合理运用于矿山测绘工作，从而提高矿山地质测绘工作的品质，为矿山的开采工作奠定坚实的基础。
文中对三维激光扫描仪的工作原理、优点和特点进行了说明，并对其主要的使用过程进行了简单的描述，对其在矿山测量方面的具体运用进行了比较深入的探索，主要内容有：采集与处理、三维建模、对矿山网络点云进行了浏览与计算、矿山挖掘量的计算、采空区的数字处理等。
同时也期望与业界交流，让更多人对３Ｄ激光扫描技术有更深的认识，推动３Ｄ激光扫描仪的推广与使用。
关键词：矿山测绘；三维激光扫描；技术原理；优势和特点；三维立体化中图分类号：Ｐ６２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２３－０１０３－３Application Analysis of 3D Laser Scanning Technology in Mine Geological Surveying and MappingWU Zhi-ping（Ｔｕｏｙｕａｎ （Ｆｕｊｉａｎ） Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｗｏｒｋ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｗｏｒｋ ａｎｄ ｌａｙ ａ ｓｏｌｉｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｉｎｉｎｇ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， ａｄｖａｎｔａｇｅｓ， ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｅｒ， ａｎｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｔｓ ｍａｉｎ ｕｓａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｉｔ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ｉｎ ｄｅｐｔｈ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ， ｂｒｏｗｓｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄｓ， ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ， ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｇｏａｆ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｗｅ ａｌｓｏ ｈｏｐｅ ｔｏ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｓｏ ｔｈａｔ ｍｏｒｅ ｐｅｏｐｌｅ ｈａｖｅ ａ ｄｅｅｐｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ ｏｆ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｅｒｓ．Keywords: Ｍｉｎｅ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ； ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ； Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ３Ｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－１０作者简介：吴智平，男，生于１９８２年，福建莆田人，本科，工程师，研究方向：测绘。
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用
矿山测绘中三维激光扫描技术的应用矿山测绘是矿山生产和经营的重要工作之一，它主要用于确定矿区的空间范围和地质构造、储量计算、选矿后的地质环境及生态环境状况等重要工作。
近年来，随着三维激光扫描技术的发展，它已经成为矿山测绘中的重要手段之一。
三维激光扫描技术是通过激光发射器向目标物体发射成束的激光，在目标物体表面形成一个点云数据集，再通过后期处理和建模等技术，形成具有三维空间信息的数字模型。
这种技术具有快速、精确、全面等优点，被广泛应用于矿山测绘中。
下面将详细介绍三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用。
一、平面图制图矿山一般都有很多同样高度的平台和道路，这些平台和道路的平面位置信息是矿山测绘的主要内容之一。
传统的测量方法需要花费大量的人力和物力，并且精度难以保证。
而三维激光扫描技术可以快速、准确地获取每个平台和道路的起伏和坡度信息，形成数字化的三维模型和平面图。
这些平面图可以用于路径规划、机械操作、矿区布局等方面，提高生产效率和安全性。
二、地质构造分析地质构造是矿山内部的重要组成部分，对于矿山的开发和管理具有重要意义。
三维激光扫描可以快速获取地质构造的立体信息，如脉状体、断层、矿体边界等，帮助更加准确地进行储量计算和资源开采计划制定。
同时，三维建模技术还可以形成地质体量仿真模型，通过计算机模拟地质构造的变化，预测出矿体在未来的分布和规模，为决策提供准确的科学依据。
三、安全评估和监测三维激光扫描技术可以快速、全面地收集矿山内部各种设施和构造的信息。
这些信息可以用于对矿山安全状况进行评估，及时发现存在的安全风险，制定安全生产方案。
同时，三维激光扫描还可以对岩体稳定性进行监测，预测潜在的岩体灾害，以便于及时采取措施，保障矿工的生命安全。
总之，三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用不断增加，已经成为矿山测绘的重要手段之一。
随着科技的不断发展，相信这种技术将会在矿山测绘领域得到更广泛的应用和推广。
三维激光扫描技术在矿山井下采空区测量中的应用
管理及其他M anagement and other三维激光扫描技术在矿山井下采空区测量中的应用安洪伟摘要：三维激光扫描技术在测绘行业中具有重要的地位和作用，它通过改善传统测量设备的操作局限性，提供了高精度的三维空间坐标数据，并能准确获取三角纹理、图像以及目标物体的点云数据。
本文针对三维激光扫描技术在矿山井下采空区测量中的应用展开研究，能够为测绘工作带来更高效、精确和可视化的成果。
关键词：三维激光扫描技术；矿山井下；采空区矿山井下的生产区域通常包括人工采掘区域和采空区。
采矿过程中，裸露的采空区域存在一定的安全隐患，可能导致坍塌事故和冒顶事故的发生。
由于井下工作区域的空间限制和黑暗区域的存在，采矿活动本身就具有一定的风险。
为了确保井下工作人员的安全，并避免可能造成的经济损失，采取措施确保采矿安全变得至关重要。
传统的测量方法可能存在一定的局限性，无法提供准确的采空区形状信息，三维激光扫描技术已经成为一种可行且有效的解决方案，该技术可以通过高精度的测量，获取矿山井下空间的详细数据，为采矿过程提供准确的参考依据。
三维激光扫描技术利用激光器发射激光束，并通过测量激光束的反射时间和强度来确定物体的位置和形状，通过将激光扫描仪放置在井下，可以快速、准确地获取采空区的形状和尺寸信息，这种非接触式的测量方法不仅可以提高测量的精确度，而且还可以避免人工测量可能带来的安全风险。
应用三维激光扫描技术可以为矿企提供全面的井下空间数据，使其能够更好地了解采空区的情况。
这些数据可以用于制定更安全和可靠的采矿计划，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施加以预防。
同时，准确的采空区形状信息还有助于评估井下工作区域的稳定性，避免顶板下沉和振动波等不稳定因素对采矿活动的影响。
1 三维激光扫描技术的工作原理三维激光扫描技术是一种利用电子激光测距仪原理的先进技术。
该技术包括多个组件，如发射器、接收器、滤波器、控制电路板和软件，它们协同工作以实现精确的测量和数据采集。
激光投线仪在采石场开采中的应用
激光投线仪在采石场开采中的应用激光投线仪是一种常见于建筑、测量和制造行业的先进工具，但其在采石场开采中的应用也越来越受到重视。
激光投线仪利用激光束投射出来的直线来帮助工人进行准确的位置定位和地面标识。
在采石场开采中，激光投线仪具有非常重要的作用和优势。
本文将探讨激光投线仪在采石场开采中的应用，并分析其带来的效益。
首先，激光投线仪可以帮助采石场工人准确地定位石料开采的位置。
在采石场中，工人需要按照一定的规划和布局进行石料的开采。
在传统的方法中，工人通常使用线绳或粉笔进行标记，但这些方法往往不够准确和效率。
激光投线仪通过将激光束投射到地面上，形成清晰明确的直线，使工人能够准确地看到需要开采的边界。
这大大提高了开采的准确性和效率，减少了错误和重复的工作。
其次，激光投线仪可以帮助工人进行地面挖掘的控制。
在采石场开采过程中，需要进行地面挖掘以获取石料。
传统的方法是根据人工经验和简单的测量进行地面挖掘，但这容易造成不均匀的挖掘，导致资源浪费和效率低下。
激光投线仪可以投射出精确的水平线或倾斜线，帮助工人控制挖掘的深度和角度，确保每个挖掘位置都达到预期的要求。
这不仅提高了挖掘的准确性，还提高了开采过程中资源的利用率，降低了成本。
此外，激光投线仪还可以帮助工人进行地面平整的控制。
在采石场开采过程中，地面的平整度对于后续加工和生产的质量至关重要。
而激光投线仪可以通过投射水平线来帮助工人控制地面平整度。
工人可以根据激光线的位置和高度，调整挖掘设备或填土工具的高低，以达到预期的地面平整度要求。
这使得地面平整工作更加精确和快速，大大提高了后续操作的效率和质量。
激光投线仪还可用于采石场开采过程中的安全控制。
在采石场中，存在着一些潜在的危险因素，如高坡、陡峭的边坡、不稳定的地面等。
激光投线仪可以用来设置警戒线，提醒工人注意危险区域的位置。
工人可以使用激光投线仪投射的线作为一个参考，避免靠近或越过危险区域，以确保工作安全。
这为采石场提供了额外的安全保障，减少了工作事故和伤害的发生。
使用激光扫描测量仪进行点云数据处理的方法与技巧
使用激光扫描测量仪进行点云数据处理的方法与技巧激光扫描测量仪是一种常用于测量与建模的工具，它可以通过发射激光束并接收反射回来的光信号来获取物体表面的几何形状信息。
但是，由于测量过程中存在各种误差，获取到的数据常常需要进行后期处理和优化。
本文将针对使用激光扫描测量仪进行点云数据处理的方法与技巧进行探讨。
首先，点云数据的预处理是整个处理流程中的重要一环。
预处理的目的是通过滤除噪声和无效数据，提取出有用的信息，为后续的操作做好准备。
常见的预处理方法有滤波、去除离群点和数据补洞等。
滤波是一种常用的预处理方法，可以通过对点云数据进行平滑处理，去除高频噪声。
而离群点的存在会对后续的建模和分析造成影响，因此需要使用合适的算法去除离群点。
另外，如果点云数据中存在缺失的部分，需要使用一定的方法进行数据补洞，以保证点云数据的完整性。
接下来，对点云数据进行分割是进行形状建模和分析的关键步骤。
点云数据的分割是将点云分成不同的部分，形成不同的物体模型或者组件。
常见的分割方法包括基于几何形状信息的方法和基于特征提取的方法。
基于几何形状信息的方法是通过计算点云数据的形状特征，如法线、曲率等，来判断不同部分的边界。
而基于特征提取的方法则是通过提取点云数据中的关键特征点，如角点、边缘等，来进行分割。
不同的分割方法适用于不同的场景，需要根据具体情况选择合适的方法。
在进行点云数据分割之后，需要进行建模和重构。
点云数据的建模是将点云数据转化为几何模型的过程，常见的建模方法有曲面拟合、体素化和网格化等。
曲面拟合是将点云数据拟合成一定的几何表达形式，如平面、球面或曲线等。
体素化是将点云数据转化为一系列规则的体素网格，以便于后续的空间分析和操作。
网格化是将点云数据转化为三角网格模型或四边形网格模型，以便于进行渲染和可视化。
对于点云数据的建模，需要根据具体要求选择合适的方法，并考虑到时间效率和模型精度之间的平衡。
最后，对于点云数据的处理，还需要考虑到数据的配准和对齐。
如何使用激光扫描仪进行煤矿和矿石储量测量和评估
如何使用激光扫描仪进行煤矿和矿石储量测量和评估煤矿和矿石储量的测量和评估是矿业开发中非常重要的工作，准确的储量数据可以为矿山规划和资源管理提供可靠的依据。
而激光扫描仪作为一种先进的测量设备，具有高精度、高效率、非接触等特点，被广泛应用于煤矿和矿石储量测量和评估的工作中。
激光扫描仪利用激光束在矿山空间中快速扫描，通过对激光脉冲的回波信号进行处理，可以获取到点云数据。
这些点云数据可以构建出三维模型，提供了丰富的信息，包括地质构造、矿层走向、矿石厚度等。
基于这些信息，可以进行煤矿和矿石储量的测量和评估。
首先，激光扫描仪可以用于测量矿床的空间结构。
通过给定的扫描路径和参数设置，激光扫描仪可以在矿山中进行快速扫描，获取到大量的点云数据。
这些点云数据可以反映出矿床的空间分布情况，包括矿层的分布、矿体的形态以及矿石的储量分布情况。
通过对点云数据的处理与分析，可以建立起准确的三维模型，提供了矿山地质结构的可视化信息。
其次，激光扫描仪可以用于测量矿石厚度。
在矿山开采过程中，了解矿层的厚度对于合理地进行开采和资源管理至关重要。
传统的测量方法需要人工进入矿山进行测量，不仅效率低下，而且具有安全风险。
而利用激光扫描仪进行测量，则可以实现非接触式的测量，不仅提高了工作效率，而且能够保证工作人员的安全。
激光扫描仪可以通过扫描矿区表面和底面，利用点云数据进行分析，准确地计算出矿石的厚度，为后续的资源开采和管理提供重要的信息。
此外，激光扫描仪还可以用于评估煤矿和矿石的储量。
在矿山规划和资源管理中，准确地评估煤矿和矿石的储量是非常重要的。
激光扫描仪可以提供准确的矿层厚度和矿体体积数据，结合矿石的密度信息，可以计算出煤矿和矿石的储量。
这些数据可以帮助矿山进行合理的规划和管理，提高资源的利用率和经济效益。
需要注意的是，使用激光扫描仪进行煤矿和矿石储量测量和评估时，需要注意数据的准确性和可靠性。
首先，扫描仪的参数设置和扫描路径需要合理，确保覆盖整个矿区且任何地方不会漏测。
激光雷达在矿山开采中的应用方案
激光雷达在矿山开采中的应用方案随着科技的不断进步，各个行业纷纷开始将先进的技术应用于生产和工作中，矿山开采也不例外。
激光雷达作为一项现代化的测绘技术，被广泛应用于矿山开采过程中的地质勘探、测量和安全监测等方面，受到了广大矿山企业的青睐。
首先，激光雷达在矿山地质勘探中发挥了重要作用。
传统的地质勘探需要耗费大量的人力和物力，而且效率低下。
激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的激光信号，能够高精度地测量地面和地下的地形、地貌和地质情况。
这不仅提高了地质勘探的效率，还减少了勘探过程中的风险，为进一步的矿山开采提供了准确的数据基础。
其次，激光雷达在矿山开采中的测量工作中发挥了重要作用。
在矿山开采过程中，要进行地面的测量，确定开采区域的大小和形状，以便进行合理的规划和设计。
传统的测量方法需要进行大量的人工测量，并容易出现测量误差。
而激光雷达能够快速、准确地测量地面和地下的形态和体积，提供详细的地形图和地质图。
这为矿山开采提供了重要的信息和数据，提高了开采的效率和质量。
此外，激光雷达还广泛应用于矿山安全监测中。
矿山开采过程中，地质灾害是一个常见的问题，如塌方、岩爆和地震等。
这些灾害不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会对矿山的生产和运营造成重大影响。
激光雷达能够实时监测地下和地面的变形情况，并通过激光信号的变化来判断是否有地质灾害发生的风险。
一旦发现异常情况，及时采取相应的防护措施，确保人员和设备的安全。
激光雷达在矿山开采中的应用方案还有很多，例如，可以通过激光扫描地下隧道和巷道的形状和结构，以便更好地进行维护和修复；还可以通过激光雷达对矿石的品质进行检测和分析，提高开采效率和产品质量；甚至可以结合人工智能技术，对开采过程进行智能化管理和控制，提高整个矿山的生产效益。
然而，激光雷达在矿山开采中的应用也面临一些挑战和限制。
首先是设备成本的问题，高性能的激光雷达设备价格昂贵，对于一些小型矿山企业来说，可能存在一定的经济负担。
激光雷达在矿山勘探和开采中的应用
激光雷达在矿山勘探和开采中的应用激光雷达是一种基于激光原理的探测仪器，通过发射激光束并接收返回信号来实现对目标的测距和成像。
在矿山勘探和开采中，激光雷达具有广泛的应用，可以发挥重要的作用。
首先，在矿山勘探中，激光雷达可以用于地质构造的勘察和识别。
利用激光雷达可以快速地获取地表地貌的三维数据，包括地势高程、地貌形态等，从而为地质构造的研究提供了重要的数据支持。
激光雷达还可以对矿山区域进行隧道扫描，探测地下洞穴、岩层以及地下水的情况，帮助矿山勘探人员准确地判断地下矿产资源的储量和分布情况。
其次，在矿山开采中，激光雷达可以用于矿山巷道的建设和测量。
利用激光雷达可以对矿山巷道的地形、结构进行精确测量，提供真实可信的巷道地图，为巷道的规划、设计和施工提供重要的数据支持。
激光雷达还可以对巷道内的岩层进行测量，判断岩石的物理性质和岩体的稳定性，为巷道的安全施工提供科学依据。
此外，在矿山开采中，激光雷达还可以用于矿山设备的安全监测和预警。
激光雷达可以实时监测矿山井下设备的运行状态，包括矿车、集输管道等，判断设备的工作情况和运行速度，并及时发出预警信号，确保设备的安全运行。
激光雷达还可以对矿山巷道的变形进行监测，预测巷道的稳定性和变形的趋势，提前采取相应的措施进行巩固和加固，减少事故的发生。
还有一个应用领域是在矿山环境的监测和保护中。
激光雷达可以对矿山周围的环境进行扫描和监测，包括空气质量、水体质量、土壤质量等，并通过对比分析，判断矿山对周围环境的影响程度，从而采取相应的措施进行矿山环境的保护和治理。
综上所述，激光雷达在矿山勘探和开采中具有广泛的应用。
它能够提供准确、高分辨率的地质构造数据，帮助矿山勘探人员更好地了解矿区地质情况；它能够实时监测巷道的地形结构和设备运行状态，提前发现潜在的安全隐患；它能够对矿山周围环境进行监测，保护和治理矿山环境。
因此，激光雷达在矿山勘探和开采中的应用具有重要的意义，对提高矿山勘探的效率、保障矿山开采的安全和保护矿山环境都起着积极的作用。
激光扫描测量技术在地质勘查与矿山测量中的应用
激光扫描测量技术在地质勘查与矿山测量中的应用激光扫描测量技术是一种高精度、高效率的测量手段，近年来在地质勘查和矿山测量领域得到了广泛的应用。
该技术借助激光束的高能量和高方向性，能够实现对地质构造和矿石体进行三维测量和精确分析。
本文将从地质勘查和矿山测量两个方面，探讨激光扫描测量技术的应用。
一、地质勘查在地质勘查中，激光扫描测量技术可以用于地形测量和地壳断裂研究等方面。
通过激光扫描测量仪器的使用，可以获取地表的高精度三维模型，准确表达地表地貌的特征。
这对于地质构造的研究和地质灾害的预测有着重要意义。
同时，激光扫描测量技术还可以应用于测量地壳断裂带的形变和位移。
通过对断层带的特征和形变进行分析，可以更准确地预测地震活动和地质灾害的风险。
二、矿山测量在矿山测量中，激光扫描测量技术可以用于开采方向的确定和矿物分类等方面。
通过对矿山的激光扫描测量，可以获取矿山的三维模型和精确的地质信息。
这对于确定矿山的开采方向、规划矿井的布局和开展矿石储量评估有着重要的指导作用。
此外，激光扫描测量技术还可以应用于矿物分类和矿石质量评估。
通过对矿石体的激光扫描测量，可以获取其精确的形状和结构特征，从而实现对矿石种类和质量的准确判断。
三、激光扫描测量技术的优势与传统的地质勘查和矿山测量手段相比，激光扫描测量技术具有以下优势：首先，激光扫描测量技术具有高精度和高效率的特点。
传统的地质勘查和矿山测量手段通常需要花费大量的时间和人力，而激光扫描测量技术可以在较短的时间内完成大范围的测量工作，并且具有很高的精度和可靠性。
其次，激光扫描测量技术具有非接触性和安全性。
传统的地质勘查和矿山测量手段往往需要人员亲临现场进行测量，存在安全隐患。
而激光扫描测量技术可以远程进行测量，无需人员亲身参与，大大提高了工作的安全性。
最后，激光扫描测量技术具有多功能性和多样化的应用。
除了在地质勘查和矿山测量领域的应用之外，激光扫描测量技术还可以应用于建筑测量、航空测量、文物保护等多个领域，具有广泛的应用前景。
激光雷达在矿产资源勘探中的应用方案
激光雷达在矿产资源勘探中的应用方案随着科技的不断进步，激光雷达在矿产资源勘探方面的应用也逐渐得到了广泛认可。
激光雷达技术通过红外线激光束扫描地面，准确测量地面和其他物体的距离和位置。
这项技术在矿产资源勘探中提供了极大的便利和有效性。
首先，激光雷达可以用于地质勘探。
传统的地质勘探方法通常需要人工挖掘和钻探，耗时且费力。
而激光雷达技术可以通过扫描地面，快速获取地下地质结构的数据。
激光雷达根据红外线激光束的反射时间，可以测量出地下各层地质结构的深度和形状，从而确定是否存在矿藏。
这种方法不仅准确性高，而且可以节省大量时间和人力资源。
其次，激光雷达在矿石探测中也有着重要作用。
由于矿石的成分和密度与周围岩石存在差异，激光雷达可以通过扫描和测量地表上方的物体，识别出潜在的矿石区域。
与传统的探测方法相比，激光雷达可以在不接触地面的情况下获取矿石的相关信息，大大提高了勘探效率和精确度。
在开采前使用激光雷达技术进行矿床探测，可以避免开采偏差和资源浪费。
此外，激光雷达还可以应用于矿山安全监测。
矿山作为一个人工开采的复杂工程，存在着诸多潜在的安全隐患。
通过激光雷达技术，可以实现对矿山内部和周围环境的实时监测。
激光雷达可以快速扫描并测量地面的形变和位移，监测矿山的稳定性。
一旦发现地质灾害的迹象，及时采取相应的防范措施，能够有效避免人员伤亡和财产损失。
除了上述应用方案，激光雷达还可以帮助进行地下水资源勘探。
激光雷达可以通过探测地下水的散射反射信号，测量地下水层的厚度和分布情况。
这对于研究地下水的补给和分布，以及水资源的合理利用具有重要意义。
总结而言，激光雷达在矿产资源勘探中的应用方案具有巨大的潜力和优势。
通过激光雷达技术，可以快速、准确地获取地质结构和矿石信息，提高勘探效率和精确度。
同时，激光雷达还可以用于矿山安全监测和地下水资源勘探，提供有效的数据支持和决策依据。
随着技术的不断进步和应用的扩大，相信激光雷达在矿产资源勘探领域的作用将进一步得到发展和拓展。
在地质测绘中三维激光扫描技术的运用探讨
在地质测绘中三维激光扫描技术的运用探讨摘要：为了准确测量矿井采空区的实际形貌，以某矿采空区为研究对象，采用三维激光扫描技术采集数据，对点云数据进行拼接、滤波、精简、网格修复等处理，结果表明，采用三维激光扫描仪在短时间内就可获取采空区的点云数据，提高了测量的工作效率，根据实测模型，在后期现场进行实际测量时，成功对采空区进行了治理，为矿井的安全生产提供了保障。
关键词：三维激光扫描；地质测绘；采空区；数据处理；点云数据前言采空区一般是人工开采，在地下形成暴露面积较大、形状不规律的空场，由于受地下空间的限制，采空区难以观察。
受工作面回采的影响，采空区容易发生塌陷，对井下的工作人员造成伤害，各种设备也会损坏，给煤矿造成巨大损失。
由于激光扫描仪的实时性强、工作效率高、穿透性强，因而在采空区测量中被广泛使用，通过三维激光扫描仪对采空区内的三维坐标数据进行测量，并对数据进行处理，通过建模软件清晰完整的反映采空区内的形状和特征。
1三维激光扫描技术原理及优势三维激光扫描技术又称“三维实景复制”技术，主要运用激光设备实现待测区域的实景扫描，通过实景扫描可以抓取待测区域环境要素、控制节点点位信息以及被测物体表面的反射强度和颜色信息，生成空间三维点云，即可将待测绘区域的环境、建筑、设备等数字化。
三维激光扫描设备主要由激光测距仪、反光棱镜、全息数码相机组成。
激光测距仪采用脉冲式测量原理，可以主动发射激光，同时接受来自自然物体的反射信号，实现距离、水平角、竖直角测量，从而计算出被扫描点与测站原点之间的坐标差，若测站点和一个定向点的坐标为已知值，则可以计算出每一扫描点的三维坐标。
三维激光扫描技术与传统测量技术相比，具有自动化程度高、人工矫正难度低、受环境和时间约束小、精度及分辨率高等优势。
首先，运用非接触扫描的测量方式，无需反射棱镜，目标建筑物不需进行表面处理，即可直接采集物体表面的三维数据，数据采集过程可通过三维激光扫描设备自动完成。
激光辅助分析助力地下深层矿物开采讲解
激光辅助分析助力地下深层矿物开采全球生产市场的持续发展，增加了对矿物质的需求。
然而供求的不平衡，正在使对自然资源的有效利用成为比以往更加重要的考虑因素。
当前的矿产开采技术不能始终保证对沉积物的最佳开采，这会导致开采成本和开采时间的增加。
矿业公司希望能有一种快速、可靠的方法来分析潜在的矿藏。
现在，德国弗朗荷费激光技术研究所（ILT）已经开发出一种适合于采矿的系统，其采用激光分析来实时地鉴定岩石。
开采矿产最常见的方法是钻孔、爆破、切割全球生产市场的持续发展，增加了对矿物质的需求。
然而供求的不平衡，正在使对自然资源的有效利用成为比以往更加重要的考虑因素。
当前的矿产开采技术不能始终保证对沉积物的最佳开采，这会导致开采成本和开采时间的增加。
矿业公司希望能有一种快速、可靠的方法来分析潜在的矿藏。
现在，德国弗朗荷费激光技术研究所（ILT）已经开发出一种适合于采矿的系统，其采用激光分析来实时地鉴定岩石。
开采矿产最常见的方法是钻孔、爆破、切割。
为了决定哪些地方值得开采，矿山经营者必须能够准确地模拟出沉积物，显示出在哪里、在什么深度，以及何种浓度的所需矿石将被发现。
这样就避免对没有价值的岩石的盲目开采，节省了矿山经营者开采资源的时间和资金。
目前，详细模拟一种沉积物所需要的信息是由岩心钻探收集的：从地下开采出一个核心样品并送到实验室，然后利用X射线荧光（XRF）对样品的成分进行分析。
矿山经营者不得不等上3~5天才能得到结果。
但这已经是目前最先进的方法了。
由于岩心钻探的方法非常耗费时间，矿业公司都在渴望能有一种更快的分析方法，并且依然能提供足够详细的信息。
在一项由德国经济技术联邦委员会（BMWi）资助的项目中，来自德国弗朗荷费激光技术研究所的研究人员，与亚琛工业大学矿业与冶金机械学院合作，已经开发出了一个用于矿物开采的带有联机分析模块的分析系统。
该系统能在钻取矿物质的过程中直接对岩石进行分析：使用安装在分析模块上的传统的钻机，在岩石上钻出一个直径10cm、深度为24m的孔。
三维激光扫描工作汇报
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2、可以尝试通过清华EPS软件直接实现点云 根据特征点进行单站的测站(cè zhàn)校正。
1、用反射片标靶来进行拼接时， 其优点是：方法灵活，精度可以满足
一般测量要求，可以尽量避免拼接时人为 主观因素造成的误差。
其缺点是：需要(xūyào)连接电脑操 作，扫描耗时较长。而且，当用于定向的 反射片离测站较近时，远处的点云高程点 误差会增大。
如表1所示，当用54米处的TP1定向 时，461米和490米处的反射片TP3和TP2 高程值差值分别达到了16cm和28cm。
采用同一平面，设计高程为1680m。 为了对比不同方法，不同来源的数据对土方量计算
(jì suàn)的影响，在此以常规测量数据的计算(jì suàn)结果为参照，其它实验结果与其进行对比。
除了全部点云由RISCAN PRO软件计算(jì suàn)以 外，其它计算(jì suàn)结果均由南方CASS软件计算(jì suàn)所得。
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3、采用相同的一组数据(shùjù)，分别采用方网 格算法和三角网算法进行计算时，所得结果也 不相同。
由表3可知，方格网算法算得的方量 均比三角网算法算得的方量要小。经查相关资 料可知，在有着复杂地形的露天矿山的方量计 算中，三角网算法更准确。
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方格网法优点: 计算速度快、可操作性强。 方格网法计算误差主要在以下几个方面:
网
宽
7M 7001334 7005585 4251 0.0607% 6979193 -22141 -0.3162% 7253062 251728 3.5954%
地下矿山数据采集测绘方案研究
地下矿山数据采集测绘方案研究发布时间：2022-10-28T06:23:58.845Z 来源：《中国科技信息》2022年13期作者：黄有德[导读] 本文主要介绍SLAM手持三维激光扫描仪在大屯锡矿不同场景的应用，以及在不同场景应用中的优势和必须注意的细节，为后期的应用提供可行性参考。
黄有德云南锡业集团大屯锡矿云南个旧 661000摘要：本文主要介绍SLAM手持三维激光扫描仪在大屯锡矿不同场景的应用，以及在不同场景应用中的优势和必须注意的细节，为后期的应用提供可行性参考。
关键词：应用场景优势注意细节1、引言SLAM(惯导)系统便携式扫描仪的操作便捷、测量效率高，配合全站仪能够快速完成井巷工程三维数据采集工作，建立井巷工程三维模型，为“数字矿山”建设提供井巷工程测量三维模型。
同时SLAM(惯导)系统便携式扫描仪在近几年的应用中不断的测试创新，衍生出适应井下多种场景中的数据采集。
打破了一些传统的井下测量技术手段，解决了以往数据采集难、慢甚至在某些特殊地方无法进行数据采集的难题与技术瓶颈。
2、不同场景应用介绍2.1巷道工程数据采集巷到断面大，使用钢尺测距仪等常规设备，采集的支距数据不能满足三维建模的精度要求。
使用SLAM手持激光扫描仪可以快速获取巷道工程的相对点云信息，借助全站仪实测的三个控制点坐标实现相对位置到绝对位置的转换，依靠点云建模软件建立巷道工程的可靠、高精度模型。
2.2溜井等垂直工程数据采集重要的溜井和通风井可以搭配特殊的扫描辅助工具实现对溜井和通风井系统工程的定期检查和跟踪。
此溜井扫描系统需要借助手持三维激光扫描仪保护装置和下放装置。
在设备安全得到保障的前提下，使用设备下放装置，快速扫描溜井内部的点云信息，最后建立溜井等工程的高精度模型。
2.3崩落法采场分层数据采集巷道分层图的测绘，可以利用手持激光扫描仪，结合全站仪自由设站功能，实现分层图的快速测量。
也可以使用运输平巷或是底部堑沟的三个已知控制点实现分层上的相对坐标和绝对坐标转换，实现分层测绘。
激光挖矿的原理及应用
激光挖矿的原理及应用1. 激光挖矿的原理激光挖矿是一种利用激光技术进行矿石开采的方法。
激光挖矿利用激光束的高能量并聚焦的特性，直接照射到矿石表面，使之在瞬间受热膨胀、熔化、汽化等热物理变化，产生爆破效应，从而达到开采矿石的目的。
2. 激光挖矿的应用激光挖矿技术具有许多应用领域，包括但不限于：•矿石开采：激光挖矿可以高效、精准地开采各种矿石，减少能源浪费和环境污染。
•建筑工程：激光挖矿可以用于场地平整、爆破凿岩等工程施工中，提高工作效率和减少人力成本。
•隧道开挖：激光挖矿可以快速、安全地进行地下隧道开挖，降低事故风险和人员伤亡。
•煤矿开采：激光挖矿可以减少煤矿作业中的矿难事故和职业病发生，提高矿工的工作环境和安全性。
•石油勘探：激光挖矿可以在油田勘探中提供高精度的数据，帮助确定油井的位置和地质结构。
3. 激光挖矿的工作原理激光挖矿的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.激光生成：通过激光器产生高能量、高密度的激光束。
2.激光聚焦：使用激光聚焦系统将激光束聚焦到极小的点上，提高能量密度。
3.照射矿石：将聚焦后的激光束照射到矿石表面，使矿石受热并发生热物理变化。
4.爆破效应：矿石在受热膨胀、熔化、汽化等作用下发生爆破效应，使矿石松散破碎。
5.矿石采集：利用机械设备等方式将破碎的矿石采集、运输出来。
激光挖矿的关键在于激光束的能量密度和聚焦能力。
高能量密度能够在瞬间提供足够的能量给矿石，实现迅速的热物理变化；而高聚焦能力能够将激光束的能量集中到极小的点上，使矿石得到更高的能量密度，增强爆破效应。
4. 激光挖矿技术的优势相比传统的矿石开采方法，激光挖矿具有以下几个显著的优势：•高效能：激光挖矿利用激光的高能量密度和聚焦能力，可以迅速完成矿石的爆破和采集，提高开采的效率。
•精准度：激光挖矿可以通过调整激光束的能量密度和聚焦程度来控制矿石的爆破效果，实现精确控制和定点开采。
•安全性：激光挖矿可以远程控制矿石开采过程，减少人员在危险环境中的工作，降低事故风险和人员伤亡。
三维激光扫描技术在数字矿山中的应用研究
三维激光扫描技术在数字矿山中的应用研究在科学技术持续发展的情况下，数字矿山已被矿产领域所重视。
在科学技术持续发展的情况下，借助数字技术已经在绝大程度上提升了矿山管理工作的综合效率。
且在矿产企业发展速度持续加快的情况下，对于三维信息的需求量正以极快的速度在增加。
目前，三维可视化管理已经成为数字矿山中最为核心部分，可充分滿足在实际测量过程中的多方面需求。
同时，三维激光扫描技术存在有高采集样率以及高分辨率等多方面优势，可帮助有关工作人员得到矿山的各方面空间信息，对于矿产采集以及数据分析等方面均存在有极为重要的意义。
标签：三维激光扫描技术；数字矿山矿产企业属于我国能源产业中较为重要组成部分，在科学技术持续发展的情况下，越来越多的信息技术逐步被运用到矿山企业中。
数字矿山已经在该领域内得到推行，且在该行业发展速度持续加快的情况下，对于空间三维信息的需求正以极快的速度在增加。
在数字技术的帮助下，可讲矿山各方面情况以数据的形式进行展现。
在以往测量过程中，借助GPS以及全站仪等设备虽然同样可达到对矿山各方面信息进行采集的效果，但所得到的均为单点数据，无法充分满足对矿山整体情况的评估需求[1]。
而在数字技术的作用下，可将矿山各方面情况完全转化为数据。
且在三维激光扫描技术的推行下，进一步提升的数字矿山在实际检测过程中的综合效率，为后续工作提供了有效理论支持。
本文研究就主要对三维激光技术在数字矿山中的具体运用情况进行分析。
1、三维激光扫描技术的各方面原理以及特点1.1该技术基本特点三维激光扫描技术主要建立在激光测距的基础上，结合对物体外表进行扫描，可较为完整的对实物三维数据进行采集与获取，且在采集过程中速度较快，并且存在有极高的准确度，属于非接触式测量，操作较为简单，同时可达到实时、动态测量的效果。
该技术所得到的数据属于点云数据，即囊括有大量的离散点数据，信息极为丰富。
在检测过程中所得到的各方面数据均属于扫描目标各部位的真实数据，不需要在后续工作中在实物表面进行处理，数据极为准确可靠。
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利用激光点云数据计算采石场开采量方法研究
发表时间：2018-08-09T10:41:29.817Z 来源：《新材料.新装饰》2018年2月下作者：李光
[导读] 为了调查矿山开采现状，估算矿山保有资源量，政府定期要对采石场资源储量进行核实。
一般采用免棱镜全站仪进行测量评估，但因地形复杂，测量误差难以避免。
而激光扫描技术克服了这些缺点，为储量监测提供了快捷的途径。
应用激光扫描技术在土方量计算、矿山地形快速测量、土方变化量监测等方面一些学者进行了系统研究。
（齐齐哈尔矿产勘察开发总院，黑龙江省齐齐哈尔市 161000）
摘要：为了调查矿山开采现状，估算矿山保有资源量，政府定期要对采石场资源储量进行核实。
一般采用免棱镜全站仪进行测量评估，但因地形复杂，测量误差难以避免。
而激光扫描技术克服了这些缺点，为储量监测提供了快捷的途径。
应用激光扫描技术在土方量计算、矿山地形快速测量、土方变化量监测等方面一些学者进行了系统研究。
使用三维激光扫描仪对矿堆进行了扫描，对扫描数据进行三维建模后测算矿堆的矿方量。
本文分析了利用激光点云数据计算采石场开采量方法。
关键词：激光点云数据；计算采石场；开采量方法；
利用三维激光扫描技术可以获得高密度点云数据进行体积计算，解决了复杂矿山开采与储量的测量精度问题。
近年来国内一些学者进行了相关研究，基于三维激光扫描技术的土方量算满足精度要求，给出了在土方量算应用中的相关定量指标。
目前采用地面三维激光扫描技术针对采石场的开采量变化研究非常少，计算方法也不太相同。
一、点云数据获取
某采石场开采量的详细数据为了达到扫描的目的和精度要求，结合采石场的环境和地形本身复杂的结构特点，扫描仪获取数据的特点,决定采用全站仪模式对采石场进行扫描｡为了保证前后两期坐标的一致性,两期数据都是利用RTK 测量控制点坐标｡根据采石场的地形和范围,根据地形情况,将扫描路线设置为闭合导线,共有导线点12 个,每站架设仪器进行扫描,采用中等分辨率 (10 cm/100 m),每站操作时间大约为30 min ,大约测量7 h完成采石场的数据采集工作｡一是噪声处理与范围的统一｡将扫描的激光点云数据导入随机数据处理软件Cyclone ，对软件自动拼接的点云数据进行质量检查，证明点云数据完整可用。
利用软件去噪功能，通过放大与旋转操作，对研究区域外点云粗略删除。
计算采石场开采量利用RTK 测量的数据与三维激光扫描的点云数据进行对比，在进行数据处理时，要保证两者范围的一致性，主要以地形图数据为基准，利用CASS 软件确定范围边界线，将处理后的数据保存为txt 格式文件,再导入Cyclone软件,删除研究区域范围以外的点云数据｡二是点云数据均一化处理｡为了地形图数据精度上大致保持相同,对三维激光扫描的数据进行抽稀处理｡在Cyclone软件中,对点云数据进行均一化处理｡为了与传统方法保持精度基本一致,便于数据间的研究对比,确定点云间隔为5 m 进行点云均一化处理(见图2)｡三是点云数据的精简｡利用Cyclone 软件对点云数据去噪处理后,点云数据仍然存在一些噪声点､体外孤点等影响点云质量的因素,可以采用Geomagic 软件进行点云数据的精简｡将Cyclone 软件处理得到的结果保存为xyz 格式文件,在Geomagic 软件进行数据精简的主要过程:“数据导入— 点云数据着色—去除体外孤点及非连接项—减少噪音—数据采样— 数据封装”,将处理后的数据保存为vtx 格式文件｡
二､利用激光点云数据计算采石场开采量方法
1. 开采量的方法｡为了获取采石场两期间进行精确计算的开采量,要对采石场的开采区域范围进行精确的确定,根据点云数据的范围来确定矿山采集区域的模型的区域范围,从而确保建立的矿山采集区域模型范围与实际矿山范围尽量一致来保证矿山开采量的准确性｡一是Cyclone 软件求取开采量｡Cyclone 软件是具有处理点云数据与建模的功能｡依据Cyclone软件提供的计算体积的功能,不能将两期的数据直接进行叠加求差值,需要分别计算每期的体积,然后求差,差值即为采石场开采量｡Cyclone 软件求取体积的主要技术:将Geomagic 精简处理后的vtx格式文件后缀修改为txt 格式,然后打开文件,选择所有点云数据,创建TIN 模型;执行命令,软件自动计算点云到参考面的挖方量和填方量,其中挖方量(Cut V olume)为1252641 m3即为计算开采量所需要的数据｡因为两期数据计算挖方量的差值为开采量,要求取数据的挖方量,因为提供的数据文件格式是dat 格式,将dat 格式的文件转换为txt 格式,再导入Cyclone 软件,按照以上方法,计算挖方量为1006949 m3 ,将两期的挖方量求差值即为采石场开采量,｡二是HD‐3LS‐SCENE 软件求取开采量｡HD‐3LS‐SCENE软件支持点云渲染､点云选择､量测分析､堆体体积计算｡此次研究主要是根据需求以及数据的密度,设置网格大小,求取每一期堆体体积,然后做差,差值即为采石场的开采量｡HD‐3LS‐SCENE 软件主要技术思路:将Geomagic 精简处理后的格式文件后缀修改为txt 格式,再用Cyclone 软件打开,保存为xyz 格式文件｡利用导入经Cyclone软件处理后的xyz 格式文件,保存为文件,再打开格式文件,转换为格式文件,通过软件加载格式文件,点击菜单中“点云分析”设置投影点云参数生成DEM ,求取体积,将格式的数据利用Excel 表格处理转换为txt 格式文件,再导入Cyclone 软件,然后保存为xyz 格式文件,按照上述求取体积的步骤求取地形图数据的体积,三是CASS 软件求取开采量｡CASS 软件一套集地形､地籍､空间数据建库､工程应用､土石方量算等功能为一体的软件系统｡CASS 提供了多种土方计算方法,对不同工程条件可灵活地采用合适的土方计算模型｡CASS 软件主要技术思路是:将Geomagic 精简保存的5m点云数据vtx 格式文件后缀修改为格式,再利用Excel 表格将格式文件转换为dat 格式文件保存,利用CASS 软件打开格式文件,将数据转换为格式文件,根据利用CASS 软件将数据转换为格式文件｡在CASS 软件选择DTM 法计算两期土方｡
2.开采量计算结果分析｡针对以上计算结果,从计算开采量的技术可行性､计算的精度､软件操作的难易程度等方面进行对比分析｡针对三种软件的性能及计算开采量结果的精度,详细的对比分析阐述如下:1)Cyclone 软件｡Cyclone 软件是具有较高知识产权的随机数据处理软件,普通用户获取难｡该软件的界面与软件说明书都是英文的,如果没有专门的培训或相关人员的指导,软件使用上比较困难｡操作步骤比较繁琐,软件功能比较强大,能够计算采石场开采量｡Cyclone在计算开采量方面误差较小｡对比三种软件可知:Cyclone 软件在求取开采量方面精度最高,满足工程测量需要｡2)HD‐3LS‐SCENE 软件｡HD‐3LS‐SCENE 软件在获取方面比较困难,正版软件花费较高,软件试用期都是短暂的｡软件操作上比较复杂,计算时间需要40 min ,在三种软件中计算速度最慢｡在精度方面相比于其他两个软件,在相同的条件下,精度最低,因此在对精度要求不是很高的情况下,能够使用HD‐3LS‐SCENE 软件计算开采量｡3)CASS 软件｡该软件运用比较普遍,能够识别多种格式的数据文件｡该软件操作简单快捷,在短时间内求取土方量，而且在求取两期土方量的过程中，实现一步到位，减少了后期大量的手工计算。
在计算精度方面，CASS 软件获取较高的精度，所以在精度要求不是很高的情况下，CASS软件能够快速求取体积，作为优先考虑的软件。
通过对采石场开采量计算结果表明：利用激光点云数据的采石场开采量计算技术可行、精度满足工程需要。
Cyclone 软件使用难度大，
但是操作简单，计算结果精度较高；HD‐3LS‐SCENE 操作复杂，计算时间长，计算精度一般，可以满足不同要求的需要。
激光点云对于开采量的计算具有一定的应用前景，如果获取多期的点云数据，计算结果的精度能得到较大提高；CASS 软件操作简单，计算时间短，计算精度满足多数工程的需要。
参考文献
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[2]王瑞，严天赦，陈联，等．基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量一体化流程[J]．矿山测量，2017，45(1)：21—25．
[3]范亮．地面激光雷达技术在土方变化量监测中的应用[J]．测绘与空间地理信息，2016，36(11)：249—255．
[4]冯晓刚，刘明星，撒利伟。
等．三维激光扫描在土石方量精计算中的应用[J]．地理空间信息，2017，13(4)：49。