基于激光雷達測繪技術在礦山地形測量中的精度研究

馮海平

摘要：隨著我國當前科技水平的不斷提高，在當前礦山地形測量中越來越多先進技術得到廣泛性的利用，比如在實際測量工作中利用激光雷達測繪系統，不僅可以解決以往工作中的一些局限之處，還可以劃分為不同的工作層次，提高實際的測繪效果。在進行礦山地形測量中，需要保證精密工程，測量構建數字化的礦山，從而使得激光雷達測繪技術應用效果能夠得到全面的提高。本文論述了激光雷達測繪技術的原理，以及在礦山地形測量中的具體應用。

關鍵詞：激光雷達測繪技術;礦山地形測量;應用研究

在當前礦山地形測量工作中，融入激光雷達測繪技術之前，需要了解激光雷達測繪技術的特點，從而在后續工作指明正確的方向。另外還需要根據激光雷達測繪技術的本身特點制定與之匹配的工作模式，根據礦山地形測量的要求和標準，將兩者進行相互的融合，構成完整性的工作體系，保證最終測繪結果能夠具備精準性的特點，為我國礦山進行測量行業提供重要的支撐。

一、激光雷達測繪技術的概述

（一）工作原理

激光雷達測繪技術主要是利用光頻波段雷達向目標發射探測系統之后，再集中相關的信息完成信息的發射，并且還要和電磁信號進行相互的對比，掌握數據的類型。在近幾年來隨著我國科技水平的不斷提高，人們對于激光雷達測繪技術來說也進行了深入的研究，同時產生了新型的激光雷達測量設備，例如激光雷達測距機屬于重要的部分，不僅可以簡化激光雷達的模式，還有助于保證最終結果能夠具備精準性的特征。根據測量目標的特點進行有效的定位，完成數據的有效搜集，進一步的構成完整性較強的激光雷達測繪系統。在通常情況下激光雷達測量設備主要是由激光發射器和信息集中器等不同設備而共同組成的，在實際工作中需要根據相關的測量工作要求，選擇正確的激光雷達類型，從而使得最終測量結果能夠具備科學性的特征。在新時期下，人們可以根據激光雷達獲取最重要的信息，確定最終的使用方法來保證測繪結果，同時在實際技術實施時也融入了其他的先進科技手段，例如微波雷達和紅外線電視等等，都屬于現代時期比較先進的技術手段。

（二）分類

與微波雷達工作原理具有類似性的特征，激光雷達和微波雷達要利用光頻波段的電磁波，將探測信號發送到指定地點中之后，再進行信息的段位獲取，比如目標的距離和方位等等，從而完成目標的跟蹤以及識別。在實際實施過程中，需要利用激光測距機獲取方位的位置，自動化的跟蹤相關的目標，從而完成實際的測量任務，構成完整性的探測手段，實現有效的管理以及測量。在一般情況下按照不同的方法可以分為激光接收機和激光發射機等等，從安裝平臺方面可以分為機載和地面等不同的類型，在實際工作中需要具體問題具體分析，選擇正確的激光雷達技術，凸顯激光雷達實用性較強的特征，便捷整個操作過程。

二、激光雷達測繪技術在礦山地形測量中的精度分析

（一）獲取礦山的地形數據

為了使激光雷達測繪能夠在礦山地形測量中發揮其應有的價值和效果，在實際工作中需要確定不同的工作內容和工作流程，從而保證地形測量能夠具備較高的精準度。在實際工作中需要獲取礦山的地形數據，利用激光雷達來方便后續數據處理工作的科學進行。在技術應用之前需要根據礦山地形特點來進行參數的設計，比如飛行速度和激光點頻等等。激光雷達技術要通過地形數據的獲取來發出激光沖脈，當激光到達指定地點時，利用地面中的傳感器將激光反射回來進行信息的接收。同時還可以利用定位技術傳感器來獲取精準性較強的地理位置，在完成這一操作之后，需要按照慣性測量裝置的實施功能來獲得姿態上的數據，掌握有關和激光沖脈相關的空間三維坐標，之后，再通過分類記錄來進行數據的有效移除以及搜集，比如地表建筑物和覆蓋物等數據等等，從而完成數據的有效獲取。在完成這一操作之后，需要加強對整個工作過程的全方位研究，快速的發現和預期測量有偏差的地方，提出有效的整改措施，保證礦山地形數據獲取能夠具備精準性的特點。

（二）礦山地形數據的處理

在完成數據的搜集之后下來就要進行的是數據的有效處理，礦山數據處理的好壞直接關系最終分析的精準度，所以在實際工作中需要靈活應對在數據處理時所遇到的問題。大多數的激光雷達對于礦山地形數據采集量是非常大的，在實際實施時可以采取先進的科技手段來進行有效的處理，當激光充脈落腳點屬于無信號區域的話，那么傳感器的反射信號是以亂碼形式而存在的，因此為了防止對后續工作造成一定影響，要通過原始數據的剔除來獲取精準性的數據，保證激光掃描技術的合理性實施。由于激光雷達測量具備復雜性的特征，并且每次掃描之后的數據存在著重疊性的特點，所以需要進行激光數據的有效拼接和分類處理，保證重疊和非重疊區域之間能夠實現平穩性的過渡，使得各個地形數據能夠做到無縫銜接。在完成這些操作之后需要進行濾波的處理，對于不明顯的數據來說進行全面的剔除，從而使得數據文件容量能夠降到最低，為后續的判斷提供重要的基礎。

（三）測量精度的分析

在測量精度分析時，需要根據這一地區礦山的特點，按照一定比例制成空間三維模型，和實際情況進行相互的比對，以此來確定地形測量是否符合相關的標準以及要求，在實際工作中需要先將數據納入到云平臺中，獲取不同礦山地面的點坐標數據，之后按照一定比例生成數字化的表面模型。在模型建立時需要嚴格遵循模型建立的標準和流程，防止在數據錄入方面存在一定的偏差。在完成模型建立時需要和實際情況進行相互的比對，不斷的改進模型建立的方法，使模型建立能夠具備精準性的特點，多方位的滿足實際工作標準，指導后續生產工作的科學進行。

結束語

激光雷達測繪技術屬于新型的測量技術方案，在礦山地形測量中得到了廣泛性的利用，不僅可以幫助相關崗位人員掌握更加精準性的礦山進行信息，還有助于提高后續分析的效率。在實際工作中需要掌握主要的工作流程，并且要轉變以往的測繪技術實施方案，融入創新性的因素，保證激光雷達測繪精度能夠得到全面的提高。

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