三维激光扫描技术在矿山测量中的应用研究

引言：

矿山测量工作中，企业合理应用三维激光扫描技术，可让测量工作获得高精度纤维数据，让测量精度达毫米级。充分发挥三维激光扫描技术作用，确保该技术能在矿山地形测量中，在短时间内完成大面积地形测量工作，减少测量的时间，把控成本。让三维激光扫描技术在安全距离外进行测量，保障人员安全，减少矿山事故发生。确保企业对矿体进行三维建模后更准确评估矿体形态和储量，有利于优化开采顺序和开采方法。企业在矿山测量中可通过有针对性落实三维激光扫描技术，达成既定的工作目标。

1. 三维激光扫描技术在矿山测量中的应用方法

企业在矿山测量中探索三维激光扫描技术应用方法时，可通过做好测量前准备工作、加强数据采集、加强数据处理等，让三维激光扫描技术发挥较为充分的作用，让三维激光扫描技术获得良好的应用发展，让矿山测量工作开展的更有意义和价值。以下便对三维激光扫描技术在矿山测量中的应用方法展开了详细的分析。

1.1 做好测量前准备工作

矿山测量工作开展前，企业要注重做好准备工作，如制定测量方案、对设备进行选型和校准、做好控制点布置等，以便于让三维激光扫描技术在矿山测量工作中发挥良好作用。企业在制定测量方案的过程中，可根据矿山测量的目的和要求，如地形测量和矿体形态测量以及采空区测量等，有针对性制定详细测量方案。确保测量方案能明确扫描路线和扫描站点位置以及扫描参数等，确保获取较为全面和准确的数据。企业在进行设备选型和校准的过程中，可通过选择适合矿山环境的三维激光扫描仪，通过考虑三维激光扫描仪扫描范围和精度以及数据采集速度等性能指标，确保三维激光扫描仪具备较强的应用性和有效性。测量前，企业要注重对扫描仪进行校准，确保扫描仪在实际应用过程中的测量精度。控制点布置中，企业可在矿山测量区域内合理布置控制点，让测量工作有序且高效开展。企业可通过全站仪等应用性较强的设备测量控制点坐标，确保控制点布置的科学性和合理性，为后续数据处理提供基准 [1]。

1.2 加强数据采集

矿山测量中三维激光扫描技术应用时，企业可通过进行站点设置与扫描，优化数据采集频率等加强数据采集工作，确保矿山测量工作执行的成效。企业在进行站点设置与扫描的过程中，可根据具体测量方案，在不同站点上合理设置三维激光扫描仪，确保每个站点上都能进行全方位扫描，以便获取矿山地形和矿体等多元数据。实际扫描过程中，企业也要注重调整扫描仪扫描范围和角度，进一步提高数据的完整性，提高数据的准确性。企业在优化数据采集频率的过程中，针对动态变化的矿山环境，可根据变化实际情况确定合适的数据采集频率。企业可基于开采面和矿尾库动态变化情况，为矿山生产和管理提供可靠数据。为进一步加强数据采集，企业也可通过进行多角度扫描，对复杂矿山地形和矿体形态，应用多角度扫描方法全面获取数据，减少数据盲区，确保数据质量 [2]。

1.3 加强数据处理

数据处理工作中，企业可进行点云数据拼接和加强数据滤波与降噪等有效方法加强数据处理，让三维激光扫描技术在矿山测量工作中具备较强的应用性和有效性。企业在进行点云数据拼接的过程中，可将不同站点扫描数据进行有效拼接，形成较为完整的矿山三维点云数据。该过程中，企业可通过利用控制点坐标和扫描数据特征进行精准配合和融合，让矿山三维点云数据更为完整。企业在加强数据滤波与降噪的过程中，可针对采集的点云数据进行有效滤波处理，通过去除噪点声和异常点提高数据的应用质量。该过程中，企业可合理应用滤波算法对数据进行平滑处理，充分发挥高斯滤波和中值滤波的作用，减少数据误差，减少数据干扰。为进一步提高数据处理效果，企业也可通过利用点云数据进行三维建模，合理构建矿山地形和矿体以及设备设施等三维模型，确保三维模型的应用性，实现矿山数字化表达 [3]。

2. 三维激光扫描技术在矿山测量中的应用案例

某矿山测量工作中，企业在应用三维激光扫描技术时，准备工作中应用全站仪以光电测距导线的形式，跳过测量控制点合理地布设在地下采空区周围，为统一坐标系统提供基准。利用莱卡三维激光扫描设备，在使用前，对设备进行全面检查和校准，确保其能正常工作并达到所需的测量精度。数据采集工作中，企业在各个采空区进行分站扫描，在每个站点布设三个标靶，并在对每站进行扫描的过程中，对标靶开展扫描测量，拟合标靶几何中心。扫描过程中，企业安排相应工作人员详细记录扫描站点的位置和扫描角度以及扫描时间等重要参数，记录全站仪测量标靶几何中心坐标数据，确保数据的完整性，让数据具有一定的可追溯性。数据处理工作中，企业利用 徕卡软件对扫描仪数据进行提取，通过外业精确的扫描标靶和全站仪测量标靶的中心坐标，对各站点的点云数据进行拼接处理。企业基于采集点云数据量比较庞大，为进一步提高数据处理效果，利用等间距法对数据进行抽稀处理，在保证点云数据精度的同时，提高后续数据处理速度。企业将抽稀后的数据作为原始数据，通过 3Dmine 和Cyclone 等应用性较强的专业软件，生成三维模型，对采空区的实体体积、断面进行准确计算，以提取等高线等所需信息。相关企业可以以实际案例作为参考，在矿山测量中探索三维激光扫描技术应用方法时，借助三维激光扫描技术作用，让矿山测量工作高效开展，开展效果达成既定的目标。

结语：

结合以上论述的相关内容可具体总结为，矿山测量工作中，先进技术不仅可以使测量工作紧随时代潮流，还可使测量工作突破以往测量方法的局限，提高效率和质量。企业应用三维激光扫描技术时，可通过做好测量前准备工作、加强数据采集、加强数据分析等。让三维激光扫描技术发挥先进优势，为确保矿山地下环境和采掘土方测量工作高效开展奠定基础，让我国矿山事业实现可持续发展战略目标。

参考文献：

[1] 曲相屹 , 王伟 , 孙晓东 , 等 . 三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用[J]. 山东工业技术 ,2019,000(022):99-99.

[2] 王群 . 三维激光扫描技术在矿山测量中的应用与研究 [J]. 世界有色金属 , 2021(24):3.

[3] 霍福昊 . 三维激光扫描仪在矿山测量中的应用 [J]. 能源与节能 ,2019,000(012):45-46.