三维激光扫描技术在矿区沉陷土地复垦中的应用.pdf

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1、第2期矿山测量No．220l3年4月MINESURVEYINGApr．2013doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．02．23三维激光扫描技术在矿区沉陷土地复垦中的应用胡奎(皖北煤电集团，安徽宿州234011)摘要：文中基于三维激光扫描测量技术，运用LeicaCIO三维激光扫描仪对刘桥二矿一沉陷区进行三维扫描，获取沉陷地的地形三维信息。在此基础上对获得的三维信息数据进行预处理并与大地坐标进行转换，获得沉陷地的空间大地信息，能精确的绘制沉陷地的各种比例的地形图，便于数据信息

2、的利用和比较。同时利用点云数据量大的特点，对地形进行三维建模，能够更加直观、真实的展现沉陷地的地形原貌，为土地复垦及以后研究提供详细的数据资料。关键词：三维激光扫描；三维地形；地形图；土地复垦中图分类号：TD993文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)02—0067—03随着社会的不断进步，人们对矿产资源的需求越来越高。我国93％以上的一次能源，80％以上的工业原料，70％以上的农业生产资料以矿产品为原料⋯。目前，相比较国外对矿山的土地复垦的措施，我国对矿山土地复垦还处于起步阶段，欧洲

3、，北美等发展中国家土地复垦率已超过50％，矿山土地复垦是采矿业的一部分，采矿结束，复垦完毕才能闭坑。在我国复垦利用的土地还不到被破坏土地的1％，复垦率极低，直到20世纪80年代，土地复垦才被受到[茎]=c+m，[三；][多]+真正重视，1989年1月1日生效实施的国务院《土地复垦规定》标志着我国土地复垦开始走上法制轨道。三维激光扫描仪其单点定位精度可能并不比全l△zJ。站仪等其它仪器高，但其模型化精度非常高，单次量测精度10mm，用最小二乘法得到的模型精度能达到1～2mm。同时，它能高效、快速的获得海

4、量点云数据且无需接触目标物的特点。对于危险地区如：灼热的矸石堆；排土场的火堆；露天矿的边坡；地下开采引起的塌陷坑等，作业人员能够在安全地区对其进行三维扫描，从而能够获得全面的数据资料。1三维扫描及数据预处理1．1外业数据采集为了更加高效的采集到沉陷区的三维信息数据，首先需要对其进行实地的勘察，制定扫描方案。本次沉陷区范围为650in×700m的矩形区域，中间被一公路和一深沟分隔为两均匀地块。本次扫描使图1GPS控制点用的是LeieaCIO三维激光扫描仪，其最大扫描距离1．2数据预处理为300m，扫描范

5、围为360。×270。。为获得全面的数三维激光扫描虽然其外业工作效率比较高，减67第2期矿山测量2013年4月表2两种模型预测结果通过工程实例的计算，验证了优化模型在变形监测数据处理的可行性和有效性。期数实际值{参考文献：童跃．浅谈沉降观测在高层建筑施工过程中的应用从表2可以看出，优化后的GM(1，1)模型预测[J]．广东建材，2010，10(3)：109—1l1．精度明显要优于传统的6M(1，1)模型，其原因主要何君，等．灰色预测理论在建筑物沉降中的应用研究是由于建筑物自身的构筑形态不同而造成荷载分

6、布[J]．测绘通报，2012(3)：63—64．不均衡，建筑物发生变形、产生施工误差，而使造成邓聚龙．灰色系统基本方法[M]．北京：华中理工大学荷载分布和预计分布不符；基础的地质构造不均匀、出版社．1987．王卫平，彭振斌，何忠明．基于灰色理论的基坑变形预季节性和周期性的温度，地下水的变化以及受风力测[J]．地质与勘探，2006，42(3)：36—39．引起的摆动等引起建筑物沉降，导致建筑物沉降数张渊渊，何佳，贾海云．改进的灰色系统理论在汇率预据不完全符合指数规律，优化后的GM(1，1)模型预rr测中

7、的rl应用[J]．rL计算机rL仿真，2011，28(11)：358—361．123456789测精度得到极大的改善，与实1际{监测值基本吻合1j。-1J1J1J陈建．改进灰色模型及其在基坑变形监测中的应用[J]．工程勘察2010，12(9)：71—73．4结论李茂林，魏勇．灰色GM(1，1)模型的一种优化组合方以“局部信息已知，局部信息未知”的“贫信息”、法[J]．西华师范大学学报(自然科学版)，2007，28“小样本”不确定性系统为研究对象，依据对“部分”已(1)：40—44．知信息的生成、挖掘，

8、从而实现对整个系统的确切描述唐万梅．几个预测方法及模型的研究[D]．呼和浩特：内蒙古大学，2006：25—28：和认识，这是灰色系统理论的主要作用。变形体的离散王双龙．基于灰色Verhulst模型的建筑工后沉降预测灰色序列是变形监测的数据内涵所在，所以将GM(1，[J]．测绘通报，2007(10)：1O—l2．1)模型理论应用于变形监测数据的分析处理是一种现实而有效的选择，对工程建筑进行沉降变形监测及预作者简介：魏善明(1981一)，男，汉族，山东省蒙阴