地面三維激光掃描技術(shù)在開采沉陷應(yīng)用研究.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)作為一種新興的激光測(cè)量技術(shù)。它利用了激光的單色性、相干性、方向性、高亮度的特點(diǎn)，能夠遠(yuǎn)距離的獲取掃描目標(biāo)的三維空間坐標(biāo)信息的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，使其廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。本文研究的是它在開采沉陷領(lǐng)域中的理論及方法。由于礦山不合理的開采，造成了開采區(qū)域周圍的巖層內(nèi)部的應(yīng)力破壞，應(yīng)力重新分布達(dá)到平衡的過程中，引起了地表產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)、變形和破壞，影響了人民的生產(chǎn)和生活的提高。三維激光掃描技術(shù)能夠解決以往常規(guī)測(cè)量?jī)x器中的不足之處，準(zhǔn)確、

2、快速的解決開采沉陷中的問題。
　　本文首先是闡述了三維激光掃描技術(shù)的研究背景和意義及其目前的發(fā)展使用狀況。然后介紹了在礦山開采沉陷中，使用的監(jiān)測(cè)方法包括全站儀、GPS、INSAR等其他方法的測(cè)量原理，同時(shí)介紹三維激光掃描儀的基本的工作原理和特點(diǎn)及組成整個(gè)系統(tǒng)的控制、電源、掃描三個(gè)重要的部分。在數(shù)據(jù)后期處理中分析了Cyclone軟件的處理應(yīng)用。此次研究采用的是徠卡HDS C10三維激光掃描儀通過對(duì)象山礦21306工作面的地表進(jìn)行觀測(cè)

3、，按照工作計(jì)劃和象山礦地形特征制定適宜的掃描路線，盡可能以較少的站數(shù)掃描獲取該區(qū)域地表的變形特征。對(duì)該區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)使用了Cyclone軟件，按照數(shù)據(jù)處理流程，進(jìn)行了點(diǎn)云拼接、去噪、精簡(jiǎn)等操作。最后獲取到所需要的點(diǎn)云空間三維信息，并且為了探討三維激光掃描技術(shù)在礦山開采沉陷中的可行性和普遍性，同時(shí)采用了高精度的全站儀進(jìn)行了觀測(cè)和在地物點(diǎn)云中選擇了目標(biāo)特征明顯的點(diǎn)進(jìn)行分析，得到了變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩期的數(shù)據(jù)。通過兩期數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，及其相應(yīng)的下沉曲