三维激光技术在危岩体调查中的应用

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行性和优势。下文仅对三维激光扫描技术在危岩体调查中 的高差约４６ ｍ，难以攀爬。鉴于此，本项目主要采用三维激
的实际运用进行分析。
光扫描技术来获取危岩体的地质信息。本地区所采用的三
３． ２． １ 等高线的生成
维激光扫描仪相关参数如表１ 所示。
等高线所起到的作用在于：判断岩体的相对位置；确定 表１
三维激光扫描仪的技术参数
危岩体的边界；预测危岩体的危险性；等高线生成时，可在现 参数类别
参数
场获取被测物体的点云数据。 ３． ２． ２ 剖面图的生成
单电测量精度
点位：± ６ ｍｍ 距离：４ ｍｍ
复杂的地形条件在一定程度上会影响到危岩体监测数 表面建模精度
１）非接触性。在采用三维激光扫描技术对被测物体进 行测量时，可直接获得物体表面的三维数据，无需使用反射 棱镜。
２）主动性。三维激光扫描技术在实际运用中不会受到 空间和时间的限制，通过主动发射扫描激光，通过对发出激 光的回波信号来获取被测物体的数据信息。
３）直观性。三维激光扫描系统中的ＣＣＤ 相机能够实时 获取到目标图像信息，便于对整个扫描过程进行直观性 控制。 ３． ２ 三维激光技术的具体运用
其中危岩落石调查数据的获取原理是指从三维扫描点 云数据中获取危岩体调查所需的数据，这些数据包括危岩落 石边界条件、结构面参数、危岩落石规模及具体的位置等。 其中危岩落实边界条件主要通过点云和危岩体图片进行判 定，便于全面掌握危岩体的主控结构面（张开度填充、间距和 产状等参数），从测量角度来说，三维激光扫描技术可对这些 主控结构面的相关参数进行测量；危岩落石的位置则以危岩
挥该技术手段在危岩体变形监测领域中的作用。
关键词：三维激光扫描；危岩体；运用原理；变形监测
中图分类号：Ｐ６９４
文献标志码：Ｂ
文章编号： （ ） １６７２ － ４０１１ ２０１８ ０６ － ００５６ － ０２
： ＤＯＩ １０ ３９６９ ／ ｊ ｉｓｓｎ １６７２ － ４０１１ ２０１８ ０６ ０２８
落石平面几何中心作为其位置，中心位置可通过多次选取来 确定；危岩落石的潜在运动方向可通过分析岩体的张开度填 充、间距和产状等参数，以及危岩落石区域俯视图进行判断。
危岩落石调查数据的处理与统计分析，包括结构面参数 （产状、迹长和间距等）、危岩落石位置坐标的转换（利用坐 标岩落石的潜在运动方向（通过与线路工程的结合，分析各 危岩落石对线路工程造成的危害）等。
３ 三维激光技术在危岩体调查中的应用
１ 危岩体调查的意义
鉴于我国地貌情况的复杂性，使得我国成为世界上受地 质灾害影响最严重的国家之一，而这些灾害通常是由岩体崩 塌、地裂缝、地表塌陷等形式的形变引起的。当这些形变量 超出变形体所能承受的最大范围时，则会严重威胁到群众的 生命财产安全，因此，对危岩体的有效监测与调查具有十分 重要的意义。
我国针对三维激光扫描技术在危岩体勘察中应用的研 究力度较大，比如利用三维激光扫描技术调查高陡边坡岩体
收稿日期：２０１８ － ０１ － １５ 作工者作简。介：吴泽坤（１９８５ － ），男，重庆人，本科，主要从事水工环地质
结构，研究结果表明，与传统的接触式测量相比，该技术手段 运用所得到的结构面产状、间距等特征参数更为准确、高效， 可见三维激光扫描技术在危岩体调查、勘察中具有一定的可
有关学者针对危岩落石的研究总结出一套相对成熟的 观点，认为崩塌落石的勘察工作应做到以下几点内容：①掌 握危岩落石的基本规律以及相关调查数据的获取原理，明确 其形成条件、发展阶段以及稳定性计算结果；②将危岩落石 地段与非危岩落石地段的相关现象进行调查对比；③详细调 查危岩落石工点的地质条件和地貌特征。
０ 前 言
危岩体一般存在于高陡边坡及陡崖上，是影响高边坡稳 定性的重要因素之一，危岩体所处地形的特点使得传统测量 方法难以对其进行高效的监测和调查，在这种情形下，常采 用估计的方法来确定危岩落石的几何参数。三维激光扫描 技术是测绘领域内兴起的一种高精度全自动测量技术，其在 危岩体监测和调查中的运用，能够快速、准确地分析危岩体 的失稳模式和危险性，便于制订有效的灾害预防措施和 方案。
三维激光技术在危岩体调查中的应用
吴泽坤，刘成林
（重庆市地质矿产勘查开发局１０７ 地质队，重庆 ４０１１２０）
摘 要：危岩体的崩塌具有一定的隐蔽性和突发性，一旦发 ２ 危岩落石调查数据的获取原理和方法
生则会造成重大的人员伤亡和财产损失，而加强对危岩体的
形变动态监测是采取提前预防措施、减少其造成的危害的关
危岩体一般发生在高陡的岩壁上，是对铁路、水电站和 公路等工程建设造成较大危害的地质灾害类型之一，具体表 现为以下几点：①造成行车事故与人员伤亡；②破坏线路，阻 断行车；③限制了铁路、公路等工程建设行业的持续发展。 危岩体所处的地形地势使得工程勘察阶段人力和仪器设备 无法达到，这让危岩体的调查成为了难点问题，因此，急需非 接触、快速和准确的调查技术，以满足复杂山区危岩体的调 查技术需求。三维激光扫描技术能够获取海量的点云数据， 在对点云数据进行建模处理后，可以得到整个危岩体区域的 形变信息，确保工作人员更好地对危岩体进行灾害预报，便 于采取可行、经济、合理的预防措施，从而为国家经济发展和 人民生命财产安全提供保障。
３． １ 三维激光扫描技术的技术原理和特点 ３． １． １ 技术原理
激光测距技术是三维激光扫描技术的核心技术，通过快 速获取并处理被测物体表面的三维坐标数据，同时结合相关 的建模软件来构建出实体的三维模型。三维激光扫描技术 能够运用在任何复杂的环境与空间中，完成相关数据的 采集。 特点 ３． １． ２
键。三维激光扫描技术作为一种新型的测绘技术，具有非接
触、高效率、高安全性等优点，其在危岩体监测与调查中的运
用，能够有效解决勘察人员无法接触测量的问题。本文首先
从危岩体调查的意义以及危岩落石调查数据的获取原理入
手，分析了三维激光技术的运用原理和特点，并结合具体的
实例阐述了三维激光技术在危岩体调查中的运用，以充分发