三維激光掃描技術在礦山測量中的應用

曹英莉

（煙臺黃金職業學院，山東 招遠 265401）

1 三維激光掃描技術的運行原理

研究表明，三維激光掃描技術主要是指在測繪過程中，相關人員通過掃描儀內部的發射器發射出激光束，以此來對掃描對象進行掃描，之后再利用其他設備捕獲的散射激光來確定相應的時間差，確定掃描儀與內測對象之間的距離，同時通過激光掃描，還可以對被測目標進行全面、持續性的測量，以保障相關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 三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的優勢與特點

2.1 三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的優勢

（1）強化提高目標數據采集過程的精度。通常情況下，在礦山測量過程中，通過三維激光掃描技術的應用，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象的出現；同時，通過三維掃描技術的應用，相關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的檢驗，極大地保障了相關信息的質量與精確度，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。在現代礦山測量的過程中，通過三維激光掃描技術的應用，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，同時該技術對周圍環境的要求并不苛刻，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自動化測量，由此可以實現高效性、高質量的測量工作。

（3）更加便利的獲取相關信息。隨著時間的推移，在現代測繪行業中，常見的三維激光掃描設備大多具有自動化數據傳輸作用，由此可以促使相關人員通過網絡來將數據信息傳輸到接收設備中，在很大程度上減少了傳統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信息，并在另一方面促進了測繪工作效率與質量的強化提高。

2.2 三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的具體特點

（1）數字化程度與精確度高方面的特點。研究表明，現代三維激光掃描技術在點定位的應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，便可以完成相關信息的測量與獲取。同時，通過三維激光掃描技術的應用，還能夠在很大程度上實現高度數字化的測量過程，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）動態性與實時性方面的特點。當前時期，隨著計算機與網絡信息等現代先進技術的快速發展，三維激光掃描技術能夠與相關人員的手機等移動設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，由此體現出三維激光掃描技術應用于礦山測繪工作的動態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，在現代礦山掃描測繪的過程中，通過三維激光掃描技術的應用，還可以實現更加高效便捷的建站，并以此為基礎來實現自動化的掃描測繪工作；相比于其他傳統型的測繪技術，三維激光掃描技術在應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 三維激光掃描技術應用于礦山測繪的具體流程

（1）對礦山測量面、點位信息及地質信息等進行快速掃描測量。通常情況下，當相關人員利用三維激光掃描技術對礦山進行測繪的過程中，首先需要對礦山測量面、點位信息以及地質信息等進行快速的掃描測量；為此，相關人員首先就需要利用人工方式對礦山自身的地質環境進行觀察，以此來確定掃描儀測繪過程的具體參數及實際測量范圍等，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）建立相關的三維立體模型。當相關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信息等，利用全球定位系統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人員完成后期的開采規劃、開采作業檢測及明確礦山自身所在位置的地質環境，同時對礦山開發效率、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濟的進一步發展。

（3）建立相關的動態監測系統。最后，相關人員還需要根據礦山三維立體模型來提高礦山信息與數據系統的完善與豐富，并加強動態監測系統的建立，以此來保障三維激光掃描技術自身的優勢。同時，相關人員還可以通過將礦山測量早期的數據信息與實際測量所得的數據進行充分的對比，并以此來進行礦山開采位置的監控、礦山采空區監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字化，進而促進我國測繪行業的進一步發展。

4 三維激光掃描技術應用于礦山測繪過程的缺陷與不足

眾所周知，在現代工程測繪過程中，三維激光掃描技術屬于極為先進的測繪技術，相比于傳統工程測繪技術有著更高的優勢，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勢，在很大程度上提高了測繪工作的水平與質量，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應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，具體表現為以下幾點，分別是：①掃描儀作為三維激光掃描技術中為最關鍵的部分，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。③三維激光掃描技術在測量距離、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在工程測繪領域的進步與發展[3]。

5 總結

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