钟涛

摘 要：由于露天矿山的测量条件复杂、测量困难，导致常规测量技术的效率过低。介绍了三维激光扫描技术的原理，并研究了扫描成果。通过实例应用，并与常规测量手段进行对比，结果表明，三维激光扫描技术在露天矿山变形监测中的应用前景广阔。

关键词：三维激光扫描技术；矿山；点云数据；红外线光束

中图分类号：TD672 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.141

文章编号：2095-6835（2015）15-0141-01

变形是自然界普遍存在的现象，指变形体在各种影响因素的作用下，其形状、体积和位置在时间域和空间域中的变化。我国很多露天矿山大、中型边坡较高，露天矿山边坡位移监测是矿山边坡稳定性监测的主要内容之一。通过多次测量的数据，可得到露天矿山边坡的变形规律、分析边坡的变形趋势，这对保证露天矿的安全生产具有重要的意义。

1 三维激光扫描技术的工作原理

地面三维激光扫描仪采用非接触式高速激光的测量方式，其工作原理为：三维激光扫描仪发射红外线光束，光束一旦接触到物体，会反射回扫描仪，扫描仪对激光点所接触物体表面的信息进行处理并自动存储和计算，获得点云数据。生成的点云数据的三维坐标为（Xi，Yi，Zi）。其中：

式（1）中：Xi，Yi，Zi表示激光扫描点中心的位置，可根据数据解算需要设置φ，ω，κ为初始的姿态参数；r为每个激光点测距结果；β为每个激光点与初始姿态夹角。

2 三维激光扫描仪测量流程

测量流程分为以下3步：①根据精度要求并结合实地情况制订合理的测量方案。……