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摘要:随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,社会已经进入到了全新的发展进程,这也为各大社会行业的发展起到了良好的促进作用,而在矿山工程发展的角度上来看,各类先进技术手段已经在测绘工程中得到了较为广泛的应用,这也进一步提升了测绘结果的准确程度。而激光雷达测绘技术属于在工程测绘领域当中所形成的一种全新技术手段,其在实际应用过程中具备着较为显著的优势,有利于提高测绘的准确性。因此,文章首先对激光雷达测绘技术的基本概述加以明确;其次,对激光雷达测绘技术的主要类型展开深入分析;在此基础上,提出矿山工程测绘中激光雷达测绘技术的应用措施。
关键词:矿山工程测绘;激光雷达测绘技术;应用措施
在当前各类科学技术手段高速发展的背景下,社会已经全面进入到了信息化时代中,在信息化时代所产生的影响下,其对于各大社会行业的发展也起到了良好的促进作用。并且各类先进的测绘技术手段,也在工程行业当中得到了较为广泛的应用,能够有效提高工程测绘的整体开展效率与开展质量,为后续工作的顺利开展起到更好的促进作用。而目前的激光雷达测绘技术,已经成为了矿山工程测绘工作当中所采用的一种常见技术手段,并且在实际阶段中也体现出了极大的应用优势,所以,这就需要更好的发挥出激光雷达测绘技术所具备的实际作用,确保矿山工程测绘工作可以更加顺利的开展。
1激光雷达测绘技术的基本概述
1.1激光雷达测绘技术的作用
在激光雷达测绘技术的实际应用阶段中,激光雷达属于内部涉及到的核心所在,通过对于光频波段雷达的合理应用来实现更加全面的探查。目前的激光雷达测绘技术当中,其主要由传感器、激光发生器等部分所构成,而在后续开展进程中通过对于激光雷达技术的合理应用,能够充分获取到更加完整的数据信息,保证矿山测绘工作的精确程度能够稳步提升,尤其是在实际操作阶段中,利用光频波段雷达能够保证后续传输的信号有着更高的准确性,并将获取到的信号与发生的信号之间进行全面对比,而后采取数据信息采集处理的方式来明确主要的空间位置,找寻出可用性更高的测绘资料,利用内部所具备的追踪获取等多种功能来获取到所需的数据信息,从而在真正意义上实现对于探测目标的准确识别与跟踪。而激光雷达测绘技术所具备的特点,主要就体现在以下几方面内容上:首先,是利用激光雷达技术,可以在不与目标进行直接接触的前提下进行测量,整体探测距离能够达到千米以上,从而在单一化视角下获取到对应的三维坐标,并在短时间内完成对应的测绘工作。其次,则是激光雷达测绘技术在应用过程中,还具备着对于各类数据信息进行自动化收集的功能,并且收集效率比较高,其还有着更强的准确性,能够有效实现对于两个以上动态目标的合理追踪。最后,激光雷达测绘技术还不会受到其他各类不良因素产生的影响,即便是在各类较为复杂的环境中,也可以进行高效工作,并进行全天候的自主探测,降低数据信息错漏等问题的发生几率。
1.2激光雷达测绘技术的基本原理
在目前激光雷达测绘技术的实际应用进程中,其主要就是由测距系统以及激光探测系统所组成,能够针对传感器所发射的激光与目标之间的距离信息进行高效的检测与收集,并通过更加高效的数据信息采集模式,针对地物的反射波谱幅度、频率以及反射能量等多种信息展开准确探测,获取到更加准确的勘测结果,而后将这部分信息合理转变为三维结构信息,直接在终端当中进行显示。而激光雷达测距方式主要为两种,分别为脉冲测距以及相位式测距,在脉冲测距过程中,能够对激光发射器当中的激光顺时脉冲进行更加精准的记录,还可以针对往返时间差进行记录,并通过准确计算的方式来明确其中的具体距离信息。而相位式测距在应用过程中则属于一种连续波段作业模式,需要在结合发射波与反射波具体差异的基础上加以测算,但需要合理引入INS以及GPS等多种技术手段进行辅助,只有这样才可以提高信息获取来源的准确性,并对测绘目标的空间分布情况以及具体形态展开更加全面的展示。现阶段的激光雷达测绘技术,其在实际应用中还有着极强的精密性,无论是在水下还是地面等环境中,都可以获取到更加准确的测绘结果,从而完成对应的测绘工作。
2激光雷达测绘技术的主要类型
2.1空间扫描技术
空间扫描技术在整体激光雷达测绘技术的应用过程中起到了十分重要的作用,同时也属于确保各类激光雷达测绘装置可以完成测绘工作的关键技术手段。一般情况下,空间扫描技术大多都会采用多个传感器阵列,在针对传感器阵列具体扫描运动进行控制的基础上,有效实现对于各类空间信息的高效采集,而在实际采集阶段中,不同的传感器都会按照对应的时间序列来接收来自各个方向的数据信息,从而有效实现对于空间的全面扫描,而由于所用传感器的具体类型以及运动方式并不相同,也可以将空间扫描技术划分为多样化类型,比如激光雷达的扫描技术,其主要就是通过对于相关激光雷达传感器的合理应用来进行测量,具备着抗干扰能力比较强以及精度较高等多种优势,经常应用在地形测量以及无人驾驶等专业领域中。而结合图像传感器与摄像头的扫描技术,就可以通过对于红外摄像头以及可见光的合理应用,有效实现全面测量,并且还具备着信息获取更加直观,以及内部所用算法较为成熟等多种优点,经常应用在虚拟现实或是三维重建等专业领域当中。
2.2激光发射机技术
激光发射机技术,属于雷达测绘技术当中涉及到的一种关键技术手段,主要就是通过对于激光束的合理发射,从而有效实现对于相关目标所进行的探测以及定位,结合不同的应用场景以及应用需求,可以将激光发射机技术划分为以下几种类型:首先,为脉冲激光发射机技术,通过对于这种激光发射机的合理应用,其不仅能够产生比较高的脉冲重复频率,整体功率消耗也比较低,通常都会应用在近距离的探测与定位工作当中,而站在雷达测绘领域的角度上来看,通常都会将脉冲激光发射机技术应用在移动测量系统以及无人驾驶车辆导航系统当中,从而实现对于周边环境的实时化感知。其次,则是连续波激光发射机技术,这种技术在实际应用过程中,所指的就是通过连续激光波束的发射进行测量,这种激光发射机的功率较高,在脉冲重复频率上比较低,更加适合应用在远距离探测工作当中,特别是在激光雷达系统当中,能够有效实现对于建筑物以及其他目标的高精度测量。最后,则是相干激光发射机技术,相干激光发射机技术主要就是通过对于光干涉现象的合理应用所形成的技术,这部分激光发射机大多具备着频率稳定性比较高以及噪声较低等特点,更适合针对那些微小型目标进行测量,而在雷达测绘领域中,相干激光发射机技术大多应用在光学干涉测量系统当中,能够有效实现对于各类地形以及建筑物的准确测量。
3矿山工程测绘中激光雷达测绘技术的应用措施
3.1完善激光雷达测绘技术的具体内容
一般情况下,矿山区域中的工作环境都比较复杂,这也使得后续测绘工作开展进程中工作人员的危险性大幅度提升,在这种情况下也很难保证矿山工程测绘的总体效果。所以,这就需要在矿山勘探、工程规划等多个工作环节中合理的引入激光雷达测绘技术,以此来大幅度降低内部所产生的作业风险,并实现对于各类安全风险的稳定控制。在实际应用过程中,还应当针对激光雷达测绘技术的具体应用展开必要的完善优化,通过对于激光雷达测绘技术的合理应用来稳步提升测绘的准确程度,提升测绘线路的科学性。而在那些人工操作难度比较高的地区中,为了发挥出激光雷达测绘技术所具备的作用,就可以引入无人机设备来进行辅助工作,在对应的飞行轨迹当中获取到所需的数据信息,还能够提升目标坐标的准确性,而利用全球定位系统以及激光设备,都可以针对测量数据信息展开实时化分析,在其中获取到更加准确的飞行轨迹。特别是通过对于雷达系统的应用,还可以明确具体的大地高程信息,而在那些测量范围比较广泛的矿山工程测绘工作当中,也可以优先对地球表面展开平面处理,直接忽略其中的地位误差,而后通过基础物理模型与测绘信息之间的全面叠加,获取到具备着精细化特征的三维模型,在这种三维模型起到的支撑作用下,可以更好的完成模型构建工作,为后续矿山的合理规划提供必要指导。在计算机系统内部也要对制作完毕的模型进行储存,确保后续的工程规划阶段中可以获取到对应的技术支撑,在持续完善激光雷达技术应用模式的基础上,提升矿山管理工作的科学性以及稳定性,为后续开采工作的顺利开展起到更好的促进作用。
3.2矿山的基础测绘
在矿山的基础区域测绘阶段中,通过对于激光雷达测绘技术的合理应用,能够更好的保证基础测绘的科学性与合理性,而涉及到的技术人员,也要在矿山基础区域的测绘阶段中遵循基本的测绘流程与测绘标准,这样就可以为矿山工程实际开展水平以及信息采集效果的提高提供必要的保障,确保各类数据信息都可以发挥出预期中的作用。同时,在矿山基础区域测绘工作当中,采用激光雷达测绘技术可以更好的保证测量结果的准确性,并通过对于3D坐标体系的合理应用来有效实现对于矿山各大基础区域的合理定位,确保基础区域内部的定位效果可以得到更好的保障,促进整体测量水平的稳步提升,保证矿山工程的基础测绘工作能够获取到更加优异的效果。站在矿山工程基础区域测绘工作实际开展情况的角度上来看,利用激光雷达测绘技术能够获取到更高精度的影像信息,并在其中针对目标的信息进行合理纠正,形成完整化的数字正射影像。而通过相关影像信息所起到的支撑作用,还可以更加高效的完成对于基础信息的合理体现,从而绘制出更加完整的测绘地图,这样不仅可以避免由于信息不合理等问题而影响到矿山基础测绘工作的准确性,还有利于促进后续各类工作的顺利开展。
3.3数字矿山的合理构建
在当前的社会发展进程中,各类矿山资源的开采时间越来越长,这样也会逐步加大资源枯竭等问题的发生几率,不利于促进矿山产业的持续化发展。同时,资源枯竭问题还会对矿山的建设效果产生不良影响,也会对后续矿山工程的规划建设产生不良影响,所以,针对这部分问题,这就需要在矿山作业规划阶段中,通过对于激光雷达测绘技术的合理应用来建立起数字化矿山,还要在实现对于矿山地面分层处理的基础上,完成对应的建模工作,这样就可以为后续矿山建模质量的提升提供重要保障。而在实际矿山资源开采工作当中,其内部很容易出现一些较为严重的问题,比如地面塌陷或是地面裂缝等,这些都会对矿山工作的安全性产生不良影响,所以,为了有效解决这部分问题,就必须要利用激光雷达测绘技术来建立起完整化的数字矿山,在其中准确找寻出产生问题的主要位置,而后采取针对性措施进行解决,保证矿山中出现损坏的部位能得到及时处理,以此为基础来大幅度降低各类地质灾害的发生几率。而通过数字矿山,还可以进一步发挥出激光雷达测绘技术所具备的优势,逐步提高矿山工程规划与建设的整体效果,在满足基本的维护需求过后,稳步提升各类矿产资源的开采效率以及开采质量。而在实际构建阶段中,还要重点保证各类数据信息的准确性,逐步强化数字化矿山的构建力度,以此来为后续资源开采工作提供必要的帮助。
3.4矿山的精密测绘
在实际矿山测绘工作的开展进程中,需要保证当前地区的矿产资源能够满足对应的开采需求,并针对各类基础条件展开综合考虑,从而更好的实现对于矿山的精密测绘工作。而在实际测绘阶段中,通过精密测绘可以提供出准确性更高的三维模型,在其中明确对应的三维坐标信息,相关人员通过对于这部分信息的合理应用,能够对矿山规划工程的施工方案展开必要的完善优化,从而确保矿山在后续各类工作的开展进程中能够大幅度降低问题的发生几率,尤其是将精密测绘作业与激光雷达测绘技术全面融合过后,就可以获取到多样化的测绘数据信息,从而在后续建立起高精度的高程模型,利用地面高程模型可以在后续各类工作中提供出更加准确的参考依据,促进整体矿山工程测绘的规划建设。由此可以看出,激光雷达测绘技术在矿山工程精密测绘工作当中起到了十分重要的作用,并且在相关技术手段起到的支撑作用下,还可以大幅度提高各类基础数据信息的采集力度,使得各类信息都能够充分发挥出自身所具备的作用,这样不仅可以保证测绘工作的开展质量,还可以对矿产资源的具体开采位置进行辅助定位。
5结论
综上所述,在当前的社会发展进程中,为了更好的保证矿山工程测绘的准确性以及稳定性,就必须要在针对各类基础条件展开综合考虑的基础上,合理的引入激光雷达测绘技术,这样不仅可以提升测量的准确性,还能够保证绘制出的设计图有着更加详细的内容,确保后续各类工作能在精确的图纸支撑下顺利开展。
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