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际上导航无人机激光雷达在矿业测量中的应用

发布时间:2022-05-09 13:51
1、地面控制网的建立
地面控制网的建立,可以通过 GPS 与三维激光扫描结合的方式进行,通过GPS 静态观测完成一级控制网的建立,然后利用三维激光扫描仪进行高精度的碎步测量,完成矿区的控制网的建立。三维激光扫描仪的精度完全满足国家《矿山流程》中的限差,满足测量要求。

2、地质领域
在地质领域可以开展地质编录的应用,包括:地质填图编录、探矿工程地质编录、采样编录。激光扫描仪在地质填图中可以用于绘制地质矿产图、工程地质图、基岩地质图、第四纪地质图等。取代部分传统全站仪测绘工作量大的工作。利用三维激光扫描仪进行矿区地形、地貌扫描后建立数据库,后期工程设计,布置安排等不需要到现场进行测绘,室内便可完成,可以提高工作效率,节约人力资源。
 
3、高陡边坡地质调查领域
在地质调查工作中,结构面产状是最基本的地质参数。但现场结构面尤其是长大断层,其产状通常具有较大的变化,或由于某些地形因素一些重要结构面的产状难以直接近距离量测。上述情形都使获得结构面的准确产状成为难题。

三维激光扫描测量为这一问题的解决提供了有效手段。三维激光扫描测量的处理软件直接提供产状量测工具,利用软件中生成的拟合平面工具可以模拟地质结构面,计算结构面产状。克服了地质罗盘单点测产状而存在的不足,其效果极为理想。

 
 
▲扫描原始点云构成模型
 

▲选中的结构面
 

▲结构面参数方程
 

▲点云数据中的结构面产状调查
 
 
4、矿山生产领域
三维激光扫描仪可以用于指导矿体取样、质量评定、矿体机构、储量计算、品位分析等相关工作。三维激光扫描仪在获取矿体的原始测绘数据后,可以省略部分现场测绘计算的工作,并且三维激光扫描仪普遍带有拍照的功能,可以对现场的点云数据作为一个有效的补充。

三维激光扫描仪可以计算矿山开挖体积变化量,日产量等计算工作;并指导矿山相关工作实时监测工作,如开采方位、地形分析、塌陷、开采量等实时监测工作;采集的点云与矿界数据对比,还可以确定矿山是否存在超挖欠挖现象,采集的数据可以作为执法依据。
 
5、矿山采挖测量和矿量计算
通过点云数据生成的 DEM 和 DTM 数据,可以进行矿山的采挖测量,在矿山开采前,通过获取的 DEM 和 DTM 数据实现植被占用面积和土石方量的计算, 最方便的是能实现直观的矿量计算,在矿山开采过程中,能够精确的获取采空区的空间信息,同时为安全生产通过技术依据。

优势:露天矿量的计算简单化、精确化。

6、数字线划图获取
通过建立的矿山开采模型,1m 分辨率的数字地面模型能够生成高精度的等高线划图,高密度、高精度的点云模型通过拼接建模生成的数字线划图,将为矿山提供从 1:500-1:5000 的地形线划图,实现矿山测量基础数据的获取。

优势:
1、对于矿山的基础设施(控制点、办公楼、绞车房、井架、仓库、水塔、井口、管线、垣栅、消防设施、电缆沟、扇风机机道等)的空间数据,一次性扫描获取多个设施的空间位置,且数据形象直观,方便建立模型,矢量化后作为地形要素加入到矿山地形图中。

2、露天矿山测量快速测量,等高线画图分辨率高,数据质量高,如下图:

 

▲等高线图

操作面厚度分析
对同一个矿山堆体,通过叠加不同阶段如前后两天的堆体的三维模型,进行对比,即可得到其每天的操作面厚度和沉降情况。

 

▲操作面对比

如上图所示,通过不同的颜色区别实现不同操作面。

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