基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量的关键技术研究

刘昌军，赵 雨，叶长锋，解家毕

(1.中国水利水电科学研究院，北京100038;2.国核电力规划设计研究院，北京100094)

基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量的关键技术研究

刘昌军1，赵 雨2，叶长锋2，解家毕1

(1.中国水利水电科学研究院，北京100038;2.国核电力规划设计研究院，北京100094)

介绍利用三维激光测量技术进行矿山复杂地形测量的流程与方法，提出基于网格分块的激光点云数据非地面点的快速过滤方法，并详细介绍移动最小二乘法拟合地形表面的DEM方法和采用三次B样条曲线拟合地形等高线方法等关键技术。在此基础上，利用IDL语言编制基于激光点云数据的矿山测量快速出图软件LIDARVIEW。该软件具有激光点云快速处理(包括点云删除、过滤、合并和抽稀等)、地物快速绘制、DEM和等高线生成等功能。最后以实例说明如何利用三维激光扫描仪和LIDARVIEW软件实现矿山地形的快速测量与绘制，以得到矿山数字地形图、DEM数据和等高线等成果。

三维激光扫描;矿山;移动最小二乘法;三次B样条拟合;DEM;等高线

一、引 言

对于矿山的复杂地形，采用全站仪和GPS等传统的测量手段进行高精度测绘工作往往费时费力。近年来快速发展的三维激光扫描技术为解决复杂矿山地形测量提供了新的技术手段［1-7］。但对于获取的地形的大量高精度点云数据，如何快速进行数据处理和地形图绘制是亟须解决的问题。笔者在多年应用激光测量的基础上，针对矿山测量的特点和难点，研究了应用激光扫描技术进行矿山测量的一整套流程与方法，其工作流程分为野外数据采集、数据处理和地形图绘制等。……