傳統(tǒng)方法運(yùn)用到的儀器主要有：GPS、全站儀、水準(zhǔn)儀等?？梢詼y(cè)量到比較精確的點(diǎn)位位移，但觀測(cè)點(diǎn)過(guò)少、觀測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)施整體監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)方式一般采用免棱鏡全站儀觀測(cè)滑坡體局部特征點(diǎn)，只能采集單點(diǎn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量非常有限，不能很好的對(duì)滑坡做好勘查、監(jiān)測(cè)工作。若采用無(wú)人機(jī)通過(guò)傾斜攝影測(cè)量來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，但是精度并不是很理想，同樣無(wú)法滿足要求。

　　采用三維激光掃描儀對(duì)廠房和礦山進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，使用配套軟件生產(chǎn)加工完成1:500地形圖、堆體體積計(jì)算、以及滑坡區(qū)域?qū)χ苓厖^(qū)域預(yù)警分析等成果，并將采集處理成果和傳統(tǒng)RTK測(cè)量方式獲得的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。數(shù)據(jù)顯示，無(wú)論在精度，還是在采集處理效率方面，均獲得讓人滿意的效果。

　　一.總體技術(shù)路線

　　圖1：技術(shù)路線圖

　　二.設(shè)備及配套軟件

　　使用設(shè)備為HS系列高精度三維激光掃描儀，該設(shè)備為脈沖式地面三維激光掃描設(shè)備，非常適合地形測(cè)繪、礦山測(cè)量等大場(chǎng)景區(qū)域測(cè)量應(yīng)用。

　　圖2：HS系列高精度三維激光掃描儀

　　硬件部分：設(shè)備具有5mm測(cè)量精度，最遠(yuǎn)測(cè)距可達(dá)1200m,整機(jī)具備IP64防護(hù)等級(jí)，可連續(xù)使用4H以上，內(nèi)置240G固態(tài)硬盤(pán),此次作業(yè)主要采集航道區(qū)域的點(diǎn)云及全景等特點(diǎn)；

　　軟件部分：配套軟件具備點(diǎn)云預(yù)處理，全景與點(diǎn)云配準(zhǔn)著色、點(diǎn)云分類濾波、進(jìn)行測(cè)圖，提取矢量要素、體積計(jì)算、預(yù)警分析等功能。

　　三.作業(yè)流程

　　1.現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境

　　現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境為北方某露天礦坑，常年風(fēng)沙巨大，車輛運(yùn)輸較為頻繁。

　　圖3：現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境邊坡

　　2.外業(yè)數(shù)據(jù)采集

　　設(shè)置掃描參數(shù)對(duì)外業(yè)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)對(duì)標(biāo)配靶標(biāo)精確掃描，并采用后視定向的方式獲取絕對(duì)坐標(biāo)位置。

　　圖4：現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靶標(biāo)坐標(biāo)提取

　　3.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

　?。?）精掃三個(gè)標(biāo)靶后，提取標(biāo)靶點(diǎn)中心位置，進(jìn)行三坐標(biāo)七參數(shù)轉(zhuǎn)換。

　　圖5：坐標(biāo)轉(zhuǎn)換圖

　?。?）可通過(guò)RTK連接組件進(jìn)行后視定位定向方式轉(zhuǎn)換坐標(biāo)：

　　將外業(yè)RTK數(shù)據(jù)通過(guò)固定參數(shù)轉(zhuǎn)換為掃描儀相位中心點(diǎn)作為定位點(diǎn)，將后視定向靶標(biāo)通過(guò)固定參數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)靶中心點(diǎn)作為定向點(diǎn)。

　　4.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

　　工程數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理基本步驟：

　　1.使用HD 3LS Scene軟件進(jìn)行點(diǎn)云預(yù)處理，全景與點(diǎn)云配準(zhǔn)著色，點(diǎn)云分類濾波；

　　2.使用HD PtCloud Vector(For AutoCAD&ArcGIS)進(jìn)行測(cè)圖，提取矢量要素；

　　3.生產(chǎn)DEM、DWG及滑坡區(qū)域預(yù)警分析；

　　5.數(shù)據(jù)成果

　　處理成果包括礦山點(diǎn)云、礦山數(shù)字高程模型、礦山數(shù)字線劃圖等。

　　圖6：礦山整體點(diǎn)云圖

　　圖7：礦山數(shù)字高程模型圖

　　圖8：礦山數(shù)字線劃圖

　　6.確定邊界范圍

　　由于需要確定滑坡邊界位置，結(jié)合地質(zhì)資料確定地層巖性從而判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力，并反演不同應(yīng)力結(jié)構(gòu)下的地層可能滑坡的整體方量、坡度角度及下滑的可能位置。

　　圖9：邊界及鉆孔位置坐標(biāo)點(diǎn)

　　圖10：邊界范圍模型

　　圖11：邊坡彩色點(diǎn)云側(cè)面圖

　　7.滑坡量計(jì)算

　　圖12：邊界線構(gòu)網(wǎng)

　　圖13：總面積與總體積

　　四.小結(jié)

　　三維激光掃描技術(shù)可以將礦山的所有實(shí)景信息復(fù)制到計(jì)算機(jī)，大大提高了測(cè)量效率、節(jié)約了人力物力、縮短了周期，并且可以轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以瀏覽和分析的高密度數(shù)字化信息，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的精準(zhǔn)管理；

　　根據(jù)三維激光掃描技術(shù)不僅可以獲取的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立礦山的數(shù)字模型，在此模型上可以提取多種高精度、高密度數(shù)據(jù)信息，例如任意位置長(zhǎng)度、距離、體積、面積等；

　　將多次掃描的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行疊加分析，可精確地計(jì)算出目標(biāo)的結(jié)構(gòu)形變、位移以及變化關(guān)系等，為指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)提供真實(shí)可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。