基于三维激光扫描的崩滑地质灾害地表监测研究

作者:陈小勇 刊名:华东科技:学术版 上传者:刘阳

【摘要】三维激光扫描技术的测量精度比较高,同时还可以进行远距离非接触测量,被广泛应用于地质监测中.对此,本文首先对三维激光扫描技术的原理以及应用优势进行了介绍,然后结合工程实例,对其在滑坡及崩塌地质灾害地表监测中的应用进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴.

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High & New Technology ︱8︱2017 年 11 期 基于三维激光扫描的崩滑地质灾害地表监测研究 陈小勇 西南能矿建设工程有限公司,贵州 贵阳 550000 摘要:三维激光扫描技术的测量精度比较高,同时还可以进行远距离非接触测量,被广泛应用于地质监测中。对此,本文首先对三维 激光扫描技术的原理以及应用优势进行了介绍,然后结合工程实例,对其在滑坡及崩塌地质灾害地表监测中的应用进行详细探究,以期为 类似工程提供借鉴。 关键词:三维激光扫描技术;崩滑地质灾害;变形监测 中图分类号:P642 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)11-0008-01 1 三维激光扫描技术在崩滑地质灾害地表监测的技术优势 (1)快速性,主要是指在实际监测的过程中三维激光扫描技术激 光发射和信号接受的时间短,在利用计算机高速的数据处理能够快 速地获取被测点的基本数据信息,形成被测物的模型展示。(2)穿透 性,主要是指三维激光扫描技术利用激光穿透的原理,能够实现对 监测区域进行深层次测量。(3)实时性,是指三维激光扫描技术能够 降低人工使用时间,实时地对勘查区进行测量,提供实时数据。(4) 动态性,主要是指三维激光扫描技术能够实现 120 万点/s 的扫描速 度,从而实现对物体动态变化信息的监测,完成动态监控。 2 三维激光扫描技术在滑坡地质灾害地表监测中的应用 2.1 案例一 2.1.1 工程概况 在本次滑坡地质监测过程中,选择某矿产区域滑坡作为研究对 象,该滑坡范围较大,坡度陡峭,如果采用全站仪测量技术或者 GPS 测量技术,则不仅测量工作量比较大,操作困难,而且无法保证测 量精度。对此,为了对该矿区滑坡地质进行动态监测,综合考虑测 量精度要求以及监测成本,选择采用三维激光扫描技术进行地表监 测,以期为矿区滑坡地质灾害治理提供可靠依据。 2.1.2 基准点布设 为了在统一的坐标系内对采集的监测点数据进行比较,在本次 勘查过程中,在滑坡体的周边位置埋设监测点以及基准点,对于基 准点,可以将其设置在能够保持良好通视条件的位置。本项目共设 置有 3 个基准点,全部采用水泥浇灌观测墩埋石,并设有强制对中 标志,使用 GPS 测量基准点的坐标。 2.1.3 监测点布设 在本次滑坡地表监测中,设置 6 个监测点,将监测点设置在滑 坡体裂缝的两侧位置。为了提升测量精度,获得完善的测量数据, 需要将三维激光扫描仪配套的标靶作为监测点,其不仅能够被扫描 仪直接识别,而且还能够保证其识别精度达到规范的要求。 2.1.4 数据采集 (1)设站。将三维激光扫描仪架设在基准点的观测墩上,扫描 另外一基准点上的扫描仪专用标靶,进行扫描定向。作业时,先对 标靶扫描及配准的情况进行检查,标注差达到设计要求后方可进行 后续扫描。作业后,对扫描仪是否整平、标靶是否移动需再次进行 检查,如果在扫描过程中发生变动,则需重新扫描,以保证扫描成 果达到精度要求。(2)扫描。设置扫描精度、主距、扫描范围,执 行 SCZN 命令即可获得点云数据。由于该监测点使用的是与扫描仪配 套的标靶,扫描时,通过获取标靶信息的方式可自动获得监测点坐 标。作业中,如果光线和标靶对比度没有达到扫描仪识别要求,则 以极高分辨率进行面状扫描。 2.1.5 数据处理与输出 在本次监测中,在采集完点云数据后,还需要应用相关软件对 采集所得数据进行处理,具体的处理措施包括点云拼接、噪音处理、 数据输出等。 2.1.6 监测成果分析 本次监测共分 4

参考文献

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