本站小編為你精心準備了礦區數據采集的激光掃描參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1內業數據處理

三維激光的內業數據處理主要是對點云進行的數據處理，點云數據處理是對建模目標采集的坐標數據，通過地理參考、數據配準、數據縮減、數據濾波，得到能夠反映建模目標的三維點云模型。如圖2所示為三維激光掃描系統內業處理流程，其中，數據配準和數據濾波是內業處理的關鍵環節。數據配準又叫做點云拼接、坐標糾正，由于目標物的復雜性，通常需要建立從不同方位掃描的多個測站，通過坐標配準將點云數據統一到同一個坐標系系統，其中拼接的方法主要有：根據兩站相同的標靶進行拼接；利用點云模型進行的點云面的拼接；利用輸入控制點坐標進行拼接。在此次測量過程中利用GPS－RTK聯測標靶坐標進行了拼接，可以將掃描測站的坐標系直接轉換成工程需要的坐標系。數據濾波中對于有序的噪聲分布通常采取平滑濾波的方法，對于特征明顯的噪聲點可以直接刪除。由于外在條件與儀器內部因素影響，觀測數據中不可避免的會存在噪聲點，需要進行濾波的處理，否則會影響特征點的提取。此次在處理過程中采取了中值濾波與人工刪除的方法，濾波效果明顯。

2工程應用

冀東水泥廠某礦區，礦山南部有明顯開采，有比較大的陡坎和斷層，通視相對困難，觀測條件較差；礦山北部呈現階梯狀，山上有部分農田分布，走勢平緩，不僅適合掃描，也適合后期點云去噪處理。

2．1礦山外業數據采集外業數據采集掃描前后共用時2．5d，共建立三維激光掃描測站19個，生成三維點云數據5．66G，完成了礦區面積約766250．37m2的外業掃描。與傳統的利用全站儀數字測圖相比大大提高了工作效率。實際觀測時依據礦山的地貌特點，設計了相應的野外作業方案：（1）測站的選取。為保證“測站盡量減少”的原則，設計了測站路線，如圖3所示P1～P19，共設置19站。在測量過程中首先將測站設立在通視情況比較好的山頂P1～P7，以盡可能的掃描測區最大區域；其次對于北側礦區比較平緩地區，根據儀器測量中角度參數，需要在山腳建立測站P11～P14；最后對于地形比較復雜的南部礦區，通視條件較差，為保證點云的完整性，在南面地區加設測站P18、P19。（2）標靶的設置。由于礦山南側地形復雜，在掃描的點云中本身就存在清晰的特征點；礦區北側，礦山走勢平緩，特征點不明顯，所以需要加設標靶每測站4個并且不在同一直線、同一平面上，如表1所示P12A～P12D表示4個標靶坐標；礦山南側進行掃描時，對每一測站進行掃描時加設1個控制點標靶，利用RTK進行聯測以方便地理參考P18A、P19A分別表示第18、19站標靶坐標。（3）現場掃描。根據礦山特點，利用RiscanPro軟件控制掃描儀進行掃描時，需要設置好水平方向起始和停止的角度，設置垂直方向的角度，本次掃描中設置水平掃描角度為360°，上下掃描角度各50°。本次掃描設置掃描精度為0．09°，每站掃描2次，精度相當于每2點間隔0．045°。

2．2礦山內業數據處理由于測區面積比較大，南北測區地勢不一致，測量地勢變化比較大，所以采用了不同的拼接方法：礦山北部采用標靶拼接，本次掃描過程中南部地區測站之間按照標靶放置要求安置了標靶，一般為了提高拼接精度，在作業過程中放置了4個標靶，利用了標靶拼接的方法對相同編號的標靶進行了對應的拼接；礦山南部地區特征點明顯，采用了點云拼接方法，為了提高拼接精度，在項目點云拼接過程中選取4個特征點。并且在此次拼接過程中導入了靶心坐標進行地理參考。數據濾波又稱為去噪，由于在礦山掃描過程中，不僅儀器系統內部會造成一定的噪聲，同時來往的車輛，在礦區飛起的塵土，礦區的樹木，都會給礦區的點云產生一定的影響，在冀東數據處理時采用2種方法：第1種人工交互法直接刪除，第2種是利用軟件進行處理。數據濾波結果如圖4所示，在點云去噪之前前有明顯的數木噪聲存在，在礦山其它地區也存在噪聲點，在濾波過程中首先進行刪除，其次進行了中值濾波處理，結果可以很明確的看出樹木等明顯的噪聲被去除，處理后的點云分布更加均勻。

3成果的生成

數字地形圖的繪制：根據處理后點云模型，在三維點云模型中按照地形圖綜合取舍要求，利用點云矢量化的處理方式選取具有表示山地特征點的點云數據，描繪成線；將在三維點云模型中所繪制的矢量線保存在縮略名為．dxf的文件中；利用CASS進行礦山的繪制，并展繪高程點，按照數字地形圖要求加上相應的注記，添加外圖框、內圖框、比例尺等信息，得到地形圖如圖5所示。等高線的生成：將內業處理的點云模型進行稀釋，在滿足工程精度要求的基礎上盡可能增大稀釋距離，此次設置稀釋距離為5m；將稀釋的點云展繪在CASS軟件中，利用展繪的點云進行DTM建立；根據點云建立的DTM模型，利用CASS軟件在DTM的基礎上建立等高線模型如圖6所示，從圖上可以看出三維激光掃描儀進行的等高線繪制，由于數據充足，得到的DTM網型規則，等高線與實際地形更為接近。

4結論

采用RieglVZ400三維激光掃描儀，對高差較小的礦區外表面進行了掃描，通過內業處理生成點云模型后，利用CASS軟件生成了數字地形圖和等高線模型，與傳統測圖相比，具有精度高、數據量大、效率高等優點，三維激光掃描技術在礦區數據監測中具有廣闊的應用前景。

作者：李衛強 汪金花 單位：華北理工大學 礦業工程學院