马小平
邢台嘉艺土地测绘有限责任公司 河北 邢台 054001
摘要：在当前的矿山测量工作中，地面三维激光扫描技术应用比较广泛，传统测量技术的改进和创新得以实现，利用此种技术在进行测量工作时可以不用接触到测量目标，在复杂地质的测量作业中具有很大的应用空间，并且能够保证测量数据的精准度。
关键词：矿山测绘；三维激光；扫描技术；应用
1导言
矿山测绘项目施工进度监测是矿山测绘项目中一项重要工作内容，监测结果是否准确将会对矿山测绘项目施工效率具有重要影响，在传统的施工进度监测中由于施工进度数据采集质量较差，存在一定的误差，导致矿山测绘项目施工进度监测结果与实际情况存在较大的残差，传统监测方法已经无法满足矿山测绘项目施工进度监测需求，为此提出三维激光扫描测绘技术在矿山测绘项目施工进度监测中的应用。三维激光扫描测绘技术又叫高清晰测量技术,该技术是基于激光测距原理，利用激光得到目标物体表面点的三维坐标数据，其属于一种数据采集技术。
2矿山测绘分析
准确率高和方便快捷是三维激光扫描技测绘技术最为主要的特点，三维激光扫描测绘技术的测量方法是架设三脚架来完成矿山各方面数据的采集工作，并且将测量得到的数据信息进行简单高速处理，以此获取矿山的三维数据。三维激光扫描测绘技术的有效应用能够将矿山外部的建站时间进行较大程度的缩减，十分高效的完成矿山内部和外部的三维模型建立工作，与传统的人力测绘技术相比较来说，具有很好的展示矿山情况的优点，有利于矿山测绘工作效率的提升。在进行矿山开采测量工作中，必须要保证控制点的精度准确性，测量工作人员需要科学的控制矿山测量的精度，确保矿山测绘数据的准确性。平面控制网根据矿山的范围大小和现场实际条件，选择不同等级的GPS控制网作为首级控制网，再采用不同等级的导线点进行加密，导线测量时，尽量将GPS点作为已知点加以测量，按照闭合导线的要求测量，平差以后的成果才有更高的精度。
3矿山测绘中三维激光扫描技术的应用优势
3.1高效性
利用三维激光扫描技术能够对单点位信息实现快速获取，仅需要几毫秒的时间，并且对实施环境没有太高的要求，具有较长的有效测量距离，也不需要太复杂的准备工作，几分钟内就可以完成测量前的准备工作，在具体的测量过程中也可以实现自动化测量，整体测量工作可以在数小时内完成，此外，在测量过程中工作人员无需近距离接触测量目标，有利于前期的准备时间进一步缩短。
3.2便利性
当前应用比较广泛的三维激光扫描设备，基本都可以实现数据信息的自动化输出，通过无线或有线网络能够直接完成数据传输工作，使得人工处理数据的工作量得到降低，大大提升了矿山测绘工作的效率。
3.3高精度
三维激光扫描技术具有扫描距离远的特点，并且在实际测量过程中得到的点位数据误差非常小，一般情况下都会低于2mm，所以在开展测量工作时无需特意处理测量目标表面，也不需要验证核对测量后所得到的数据信息，可以直接对数据信息进行利用，有效避免了人工处理数据信息可能会出现误差的问题。
4三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用
4.1三维激光扫描技术的主要应用领域
三维扫描技术在矿山测绘中主要应用在以下三种领域中：①未开采或已经开采矿区的三维模型构建，可以直接利用矿区地表点位数据云对未开采矿区进行三维模型创建，过程较为简单，相对比来说，已经开采的矿区模型建立就比较复杂，首先需对矿区进行扫描，在这个扫描的过程中需要将三维测量设备安置在矿区巷道内，进行巷道模型的构建，而此模型构建的过程与外部三维模型构建相对比来说速度较慢，效率不高，造成这种情况的主要原因是受到外部测量条件的限制较大。虽然效率较慢，但它具有较高的安全性，确保整个测量过程中不会出现安全危险。
②矿区开挖体积计算，主要是在露天开采的环境中应用，对于露天矿区来说，开采位置和非开采位置之间存在较大区别，区域特性可以通过激光扫描技术来进行识别，能够有效将需要开挖的体积进行确定。此外，对分时模型进行有效利用可以进行对比观察，能够将矿山开采的测量时间点和已开挖体积进行进一步的确定，具有比较高的计算精度，得出的结果也可以在开采计划、开采产量和产能等方面进行有效运用。③对于采空区的整理和防护，矿山开采会对自然环境造成较大的破坏，尤其是采空区存在更大的危险，采空区可以为作业人员的人身安全带来严重威胁。传统的测绘技术难以在采空区进行有效利用，也存在较大的人身安全风险，而三维激光扫描技术可以对这种障碍进行有效消除，并且可以把技术支持提供给采空区的实时监控工作，从而使作业过程中安全风险大大降低。
4.2三维激光扫描技术基本应用流程
三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用可分为以下三个环节：1。通过三维激光扫描设备，可以快速获取矿井的点位信息、测面信息和地质信息。首先，通过人工观测确定矿井的总体地质环境，设置好扫描设备的测图参数，如探头、待开采的储层、实际实施范围等，确保通过测图信息反映矿井位置信息。接下来，进行激光扫描以获得待测量矿井表面的三维点信息。② 三维建模工作。利用测量工作中获得的大量点位地质信息和三维信息，利用GPS系统完成定位，构建待测矿面三维图像，从而呈现矿井的整体三维模型，有利于矿山开采作业的规划设计，也有助于作业检测和试验人员更深入地了解矿山地质范围和作业环境，促进矿山开发效率和安全管理水平的提高。③ 在得到三维模型的基础上，对矿井信息数据系统进行了更为丰富的扩充，有效地利用了三维激光扫描技术的实时性优势，建立了动态监测系统。另外，将矿井原始数据与实测数据进行对比，进行采空区监测、开采作业位置监测和开采量计算，从而达到矿井综合数字化管理的目的。
4.3矿区管理的三维立体化
4.3.1矿区地表三维模型的建立
三维激光扫描技术通过专用软件可以识别不同模型的特点，为矿山管理提供准确的信息，有利于管理的顺利进行。另外，建立的模型可以科学地使用索引目录，方便需要检查模型的工作人员。
4.3.2直观展现矿区地下巷道情况
三维激光扫描技术的应用可以收集矿区巷道内的所有数据，还能准确扫描到微小的变化。然后获取具体的点云数据信息，通过建立三维模型来讲巷道的实际情况真实的反映出来。通过此项技术，能够进行巷道内设施和设备的扫描工作，进而建立相关模型，对具体情况进行直观的了解。还可以与通讯设备相结合，确保具体信息能够被及时了解和掌握。以巷道模型为基础，可以对人员的具体位置进行立体定位，掌握工作人员的实际工作进度，并在此模型中确定相关监测设备，一旦发现问题就可以自动发出报警提示，让监测工作的可视化和立体化得以实现。
4.4矿区Web点云的浏览和量算
三维激光扫描技术配备的照相设备可以实现对矿山纹理的有效采集，并通过专门的软件设备来处理这些数据，最终形成Web点云，从而将矿山的实际情况展现出来。此外，对网络技术加以利用，通过三维形式将矿山的具体情况进行直观呈现，还可以呈现出具体的实景颜色。通过相关设备了解矿山的具体情况还具有较好的量算作用，能够得出比较适用的结果，从而让矿山的精准化管理拥有了数据依据。
参考文献
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