贾晓明

摘要：在地质勘察中，往往会存在危岩体地质的情况，此类地质因为存在不稳定的状态，很容易产生安全事故，为了便于对此类地质情况的全面和准确掌握，实现对相关安全风险的有效规避，做好对其地质信息的采集工作至关重要。三维激光技术是一种先进的科技技术，它对危岩体地质信息采集提供了有力的技术支持，下面，文章就主要针对三维激光技术在危岩体地质信息采集中的应用进行分析，希望对相关工作的开展提供参考。

关键词：三维激光技术;危岩体地质;信息采集;技术应用

危岩体具有很强的危险性，尽管其还未出现崩塌现象，但已经具有崩塌的前兆，且具备崩塌发生的所有条件。一旦危岩体出现崩塌，势必会产生很大的危害性，为了避免危岩体崩塌情况的出现，就需要做好地质调查工作。在地质调查中，三维激光技术因为具有显著的优势，得到了广泛的使用，而三维激光技术如何在危岩体地质信息采集中应用，就是文章主要研究的内容。

1.三维激光技术概述

对于三维激光扫描技术来说，它是一种高新技术类型，主要是借助激光测距原理，对实物表面的密集点相应三维坐标以及反射率等信息采集，针对实体或者实景实现三维化的点云数据获取，以点云数据能够快速对被测实体建立三维化实体的模型。此模型内每个点和实体都是相互对应的，其具有采样的速度快且精度高等特点。在获取点云数据时，使用脉冲激光的测距法，主要以脉冲激光从发射至接收期间具有的时间差为依据，对扫描点至仪器间距离值进行计算，再根据发射激光的光束水平角、垂直角数据，就能够对扫描点和仪器在空间中的位置关系计算[1]。因为不同的实物存在对激光不同的吸收与反射效果，接着所接收激光的强度，对扫描点实施灰度特性的匹配处理;对多幅的点云数据情况，可以选择公共点不低于3个实施特性的匹配，完成数据的拼接，最终实现完整实体模型的建立。

2.三维激光技术在危岩体地质信息采集中的应用

以某危岩体的情况为例，通过三维激光的扫描仪对危岩体的点云数据获取，并进行危岩体表面模型的建立，以点云数据为基础对危岩体相关信息数据提取，为其稳定性的分析以及危险治理提供依据。

2.1对扫描的点云坐标和大地坐标进行拟合

通过三维激光的扫描仪进行点云数据的获取，因为各组数据内点云存在自己独立的坐标系，坐标系不统一需要对坐标实施转换。通过激光的扫描仪以单个角度进行扫描所获取目标的点云数据，往往会受到物体干扰或者视线限制等影响而存在缺失，则为了确保目标的点云数据具有完整性，要从不同角度对目标扫描。在现场调查期间，对扫描的场地内进行4个或者超过4个不共线、不共面标靶设置，以RTK的测量仪对此类标靶具体大地坐标测量，后使用软件内TPL的模板寻找此站所设立的标靶实际坐标，并对RTK的测量仪所测标靶大地坐标导入，以坐标转换能够把各独立坐标系内全部点云在大地的坐标系内统一，让整个三维化点云图像存在工程坐标并为后续工程研究奠定基础。

2.2定位和尺寸量测

对危岩体的地质信息进行调查中，对其准确定位和尺寸量测是重要的环节。往往研究区内危岩体的地形较为复杂，且部分的危岩体呈现高陡状态，在调查中相关人员不能有效攀爬，这也使传统的地质测量法无法对危岩体实现近距离的尺寸测量效果，而借助三维激光的扫描技术中激光独特性特点，以激光的扫描仪能够对离散的点云数据获取，如对各危岩体的厚、高、底宽和顶宽等尺寸数据快速和准确获取[2]。

2.3体积量测

在对危岩体的调查中，对危岩体的体积确定是一项主要的工作，通过对危岩体的体积确定，能够为危岩体的稳定性评估以及风险防治提供有力的依据。在对危岩体的体积量测中，主要通过RISCAN PRO的软件来实现。对数据处理之前，先要对危岩体具体范围明确，结合实际情况对危岩体局部的三维图实施建立，后对其局部的点云数据实施去噪、抽稀、植被的过滤和栅格化等处理;再构建一个平面并让全部点云数据均在此平面一侧，对上述已处理点云数据实施三角面的片化，最后通过软件就能够得到此危岩体体积。

2.4节理产状的测量

危岩体节理裂隙发育的情况，对危岩体稳定性直接产生影响。通过三维激光的技术使用，能够实现对节理裂隙长度、位置、张开度、延伸以及产状等相关信息准确和快速统计。对岩体来说，结构面是其结构构成以及岩体力学的性质控制中重要的因素，通过对岩体的结构面相关信息准确和详实掌握，对岩体结构稳定性的评价十分重要。通过激光的扫描仪对高密度的点云数据获取后，只有对结构面正确识别且对结构面相关信息有效提取，才能够在实际工程有效应用。因为其Polyworks的软件内并不存在相应测量工具来对对结构面的产状信息实施获取，所以可以借助此软件内Plane的工具对所需测量的产状结构面进行选中，后对此结构面模拟处理，再以所模拟结构面对结构面的产状实现间接测量[3]。

2.5获取剖面图

对危岩体的剖面图实施获取中，主要可以采用两类方法，一种是通過皮尺与罗盘结合法开展实地的测量，但此方法易受地形、地势等因素影响;另一种是以等高线沿着某条线切取处理，而不同的比例尺图件所切取剖面图也存在差异性。通过三维激光的扫描仪对高密度性点云数据获取，和真实原型更加接近，以点云数据能够对任何位置中的剖面实施切取，且也可以按照指定的间距来对危岩体的模型实施诸多平行剖面切取，后把剖面图按照dxf格式导出，并使用CAD对二维的剖面图完善处理。

结语：

综上所述，三维激光技术作为一种现代化技术，它在危岩体地质信息采集中具有着显著的应用优势，它能够从多方面实现对危岩体地质信息的采集和获取，对后续工程活动开展提供依据，而想要确保此技术有效使用，还需要把握好此技术要点并规范使用，才能够实现准确、全面和可靠数据的获取。

参考文献：

[1]齐云龙， 张立， 刘玉洁，等. 利用三维激光扫描仪的崩塌危岩体识别技术[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2018， 14（10）：178-179.

[2]邓人文， 周家文， 韩进奇，等. 基于三维激光扫描的地下洞室危岩体识别与监测技术[J]. 水利与建筑工程学报， 2020， 90（02）：42-48+61.

[3]王汉顺. 三维激光扫描技术在危岩体测绘工作中的应用[J]. 城市勘测， 2020， 177（02）：97-100.