三维激光扫描在土方计算中的应用.pdf

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1、第1期矿山测量NO．12013年2月MINESURVEYINGFeb．2Ol3doi：10．3969／j．issn．1001-"358X．2013．01．024三维激光扫描在土方计算中的应用胡奎(皖北煤电集团，安徽宿州234011)摘要：土方量计算是每一工程建设项目中最基本和经常遇到的问题，如何准确、快速、高精度的计算土方量，对工程的工期、投资和规划设计都有着重要的意义。文中运用三维激光扫描对百善煤矿河堤岸一侧进行扫描，结合数据后处理软件cyclone对河堤原土方量进行计算后，通过CAD软件对河堤按要求进行加高设计并计算体积，从而获得填方量和挖方量。结果表明：运用三维扫描仪计

2、算的土方量，精度高、效率快，能够满足各种工程建设的需求。关键词：土方量计算；三维激光扫描；cyclone；CAD中图分类号：P258文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)01—0070—03近年来，随着国家经济的飞速发展，各种工程建横向扫描面垂直，获得P的坐标(如图1)。设项目不断增多，土方量计算式土方工程项目的核心环节，是工程费用概算及方案选优的重要因素，也是工程设计的一个重要组成部分。土方量是竖向规划或调整的一个重要依据，也直接关系到工程造价，所以在计算土方时一定要实事求是、精益求精、符合实际。只有准确的土方量，才能进行合理的土方调配，降低工程费用，加快工

3、程进度，提高工程质量。因此，选择土方计算软件与方法也非常重要。三维激光扫描技术是国际上近期发展起来的一种先进的全自动高精度立体扫描技术，又称为“实景图1P点坐标计算复制技术”。其技术广泛应用于测绘，土木工程，逆XP=Scos／3eoso／；向工程，三维城市建模，文物保护，采矿等领域。其YP=Scosflsina；扫描结果直接显示为点云，通过点云能够快速建立ZP=Seos。结构复杂，不规则的场景三维可视化模型，以供后期1．2土方计算模型数据分析与处理。土方量的常用计算方法有DTM法，方格网法，等高线法，断面法等。其中用DTM模型计算的土方1三维扫描技术原理及土方计算模型量精度相

4、对较高，它是根据实地测定的地面点坐标1．1三维扫描技术原理和设计高程计算得到土方量，测量点的数量及其精三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确度决定了土方量计算的精度，但是数据点越多，占用的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角内存越大，不适合大范围土方的计算。在不适合用速度扫描的反射棱镜。三维激光扫描仪发射器发射DTM法计算土方量的情况下，选用方格网法最安全一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相可靠。方格网法是在澳4量点基础上绘制格网，内插同的路径反向传回到接收器，可以计算目标点P到出格网点的高程来估算土方量，同样测量点的数量扫描仪距离

5、s，控制编码器同步测量每

6、个激光脉冲横和精度也会影响土方量的计算精度，点数越多，精度向扫描角度观测值Ot和纵向扫描角度观测值口。三越高，但是计算速度底，工期长。等高线法和断面法维激光扫描一般为仪器自定义坐标系，轴在横向都适用于地形起伏较大，坡度变化较多的地区，其土扫描面内，y轴在横向扫描面内与轴垂直，z轴与方量的计算是根据地形图利用求积仪或其它面积量70