三维激光扫描测绘在地质灾害治理中的应用

三维激光扫描测绘在地质灾害治理中的应用

辛明明

云南建庆科技有限公司 云南昆明 650000

摘要：近年来，我国地质环境相对复杂，地质灾害频发，为人们的生命安全与财产都带来了难以挽回的损失。如何借助科学技术完善地质灾害治理，也成为相关工作者不懈探索的难题。在这一背景下，三维激光扫描测绘技术的优势进一步凸显。运用三维扫描测绘技术，地质灾害治理人员可以对地质灾害现场进行更为准确、全面的扫描，为地质灾害治理提供有效的指导，真正提升地质灾害治理的质量与效率。

关键词：三维激光扫描测绘；地质灾害治理；应用

引言

应急地质灾害最难预防，需要在发生紧急情况后迅速、直观和准确地访问灾害部署的基本数据，三维激光设施能够结合激光池分析软件、快速绘制地形图、数量等，为特殊应急指挥提供准确和知情的数据，以应对紧急情况。基于此，本文主要对三维激光扫描测绘在地质灾害治理中的应用进行了综合的分析。

1三维激光扫描仪技术原理

三维激光扫描仪在我国属于一项较为新型的技术，是在测绘领域应用了GPS定位技术后，应运而生的一种先进技术，引起了国内各研究领域的全面关注。地面激光扫描仪的种类繁多，例如，美国的FARD三维激光扫描仪、德国的Z+F三维激光扫描仪以及我国的北科天绘三维激光扫描仪等。通过三维激光扫描仪，工作人员可开展激光测距工作，准确、及时地获取被测物体的表面三维坐标，查看物体的反射率，进而得到被测物体的立体模型数据，以及其他数据，用最短的时间还原被测物体的实际情况。三维激光扫描仪的运用，改变了传统测量工作中的单点测量方式，发展出一种能够对物体展开更精准测量的扫描方式。

2三维激光扫描技术的应用特征

与传统的光学扫描方法不同，三维激光扫描技术继承了单色、定向和明亮照明的特性，显示了真实技术应用中的几项特性:1 .高效。3D激光扫描仪技术使您能够在不到一秒钟的时间内对目标扫描进行基本控制。这大大减少了绘图时间，减少了绘图人员所需的时间，提高了工作效率。2 .高可用性。三维激光扫描技术使用红外线，基本上不依赖环境外的环境光源。即使在黑暗中，目标也会被扫描，并与传统的测量结果区分开来，而不需要大量的人力来跟上它们。3 .高环保意识。三维激光扫描仪扫描的持续时间通常以秒为单位测量，不会对目标所在的环境造成视觉污染和环境污染。4 .高精度。3D激光扫描仪技术可在一秒钟内在目标物体表面形成数十万个测量点，使测量目标的数据能够得到更准确的估计，几乎不受外部环境影响。

3三维激光扫描测绘在地质灾害治理中的技术方案

工作人员可借助三维激光扫描技术，强化对灾害的预防工作，例如可借助这一技术，做好对地质灾害当地地形的勘察，以及对现场的检测。

3.1采集方案制定阶段

制定采集计划是建立远程访问三维激光扫描仪、HS1200 3D后视激光扫描仪、在绝对坐标系中访问激光点云数据的高精度、建立合适位置、建立合适探测范围、建立合适的激光参数和制定详细实施方案的整个过程。

3.2外业数据采集阶段

根据实地调查结果，使用了三个地点进行数据收集，一个用于600米的两个远程地点，一个用于整个灾害点，一个用于100米的受灾村庄。这两个字段数据收集都是绝对坐标数据，其中使用RTK和HS1200后视方向检索WGS-84坐标系中的绝对激光点云数据。

3.2过滤噪点

点云调整过程完成后，必须检查已清理的点云数据是否有噪音。由于扫描仪用于复杂的环境中，特别是在现场工作时，因此它们被机械运动、树、建筑物所掩盖，从而影响到对扫描目标自身反射特性的不均匀影响，从而导致扫描点云数据不稳定和噪声点，从而导致点云出现严重错误，并且只有清理错误的点云才能进一步编辑。此噪音数据必须删除，因为现场扫描将挖掘工程建筑的洪水沟。点云噪波是一个重要的过程，在此过程中，将计算点云数据的平均距离，获取平均值，然后评估每个点与数据中的平均值之间的偏差，以确定是否保留它们。

3.4植被过滤

采用的是具有全波形数字处理技术的设备，此种技术能够保证光线顺利穿透植被，进而得到大量、准确的地面数据，结合配套软件的功能，提升内页作业的方便性、快捷性。同时，这一技术所绘制的图像也具有鲜明的清晰性。在之后所生成的三角网与等高线，则可以让图像更为逼真。

3.5体积量测

计算土方工程的常用方法包括栅格、直接测量、平均高程、装配等。对于较大的坡型，有时只能执行简单的评估，从而导致较大的错误。使用riscanpro数据操纵软件进行铺设后体积测量，首先设置测量面积范围。在放坡体积测量中，仅通过比较数据来分析和确定放坡区域以及确定放坡区域来确定放坡区域。此应用程序将分辨率与地震前的1: 10000 DEM数据进行比较，其中先前未编辑的放坡模型是基础对象，后续的放坡模型是参考对象。点云数据发出噪声后，坡型模型将叠加在前几个阶段和后几个阶段中，并在数据下创建一个基于前一流域线的公共投影平面，以确定边坡曲面的范围。计算点云的自动计量是使用riscanpro软体随附的体积计数器模组完成的。对于大型大地测量，通常建议栅格间距为0.5m，从而生成理想的滑动面1.156亿m2，体积超过1.25亿m3。

3.6高度量测

测量主体的尺寸时，外部测量通常是例如。b .皮带、测量设备等。用于出现较大错误且较难开发大型、不可观测坡道的传统测量方法的情况。点云数据是现实世界的真实三维表示，它不仅可以解决意外挑战，还可以精确测量点到点、点到面、面到面的长度和宽度。

3.7成果应用

主要是对扫描仪所生成的图像展开分析，进而得出该地发生地质灾害的可能性，并从地质条件等方面，全面分析灾害发生的具体原因，预测得出灾害未来的发展走向。

3.8任意区域自动化计算

通过基于点云数据自动创建，可以生成任意曲面，其中是简单的零阶数字曲面模型和其他地块特性，例如。例如，坡度、坡向和坡度。

4维激光扫描技术的应用要点

4.13D激光扫描仪应用

用激光测量距离是三维激光扫描仪的重要功能。在实践中，扫描棱镜属于内部设备，三维激光扫描仪应位于设备托架下方，以便能够精确测量没有反射率的扫描点的三维坐标。扫描速度非常快。它比传统扫描方法具有更高的分辨率，同时测量过程无需物理接触，并且数据收集效率更高。对于其馀的航空摄影，激光被分为两束，一束光线，一束直接落在胶片上以照亮感光元件。为了确保记录实体的三维表示，在使用激光连字符时应注意适当的应用。

4.2海量数据获取

三维激光扫描技术与传统大地测量工程图相比，侧重于测量和应用大地测量工程图中的大量数据。这主要是由于数据本身的效率和处理效率。对于实际测量，对三维激光扫描仪技术的高密度地址信息进行了扫描，不仅着重于原始数据的收集和分类，而且还有效地更新了护理软件、测量数据校准、云计算系统分析，以获得更准确的地理信息并建立地形模型。

结束语

综上所述，在地质灾害治理中应用三维激光扫描技术，有助于为工作人员带来及时、准确的高质量数据，节省工作人员的测量时间，同时为后续的数据分析工作提供一定方便。

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作者简介：辛明明，（1987.12-)，男,白族，云南大理，测绘工程师，区域地质调查及矿产普查。