HDS4500三维激光扫描仪的地质工程应用.pdf

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网友jemsbln680近日为您收集整理了关于HDS4500三维激光扫描仪的地质工程应用的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：第 25卷第 4期 2008年 l2月河北工程大学学报(自然科学版) Joumal of Hebei University of F￣ neerins (Natural ScienceEdition) V01.25 No.4 Dec.20o8 文章编号:1673—9468(2OO8)O4一OO86—03 HDS4500三维激光扫描仪的地质工程应用孙瑜,严 明,覃秀玲(1.成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都 610059;2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室,四川成都 610059) 摘要:介绍了徕卡 HDS4500三维激光扫描系统及相应处理软件 Cyclone Scan,并通过实例介绍该系统在地质工程上的应用。从而发现徕卡 HDS4500三维激光扫描系统在岩土工程、地质工程领域的工程测量及变形监测等方面有着巨大的应用潜力。关键词:三维激光扫描技术;点云;结构面;地质工程中图分类号:TD17 文献标识码:A Study on geological engineering application of Leica HDS4500 three..dimensional laser scanner SUN Yu。,YAN Mi ,Q Xiu-lil1g (1.College ofEnvironment and Civil EIIginee魄,cIlerIgdu University ofTechnology,chengdIl 610059,China; 2.National Laboratory ofGeo—haz,a￣Prevention and Geo—environment Protec￣on,CI Ilgdu Univer￣ty of Technology,C￣.gdu 610059,China) Abstract:This paper introduces Ieica HIF￣ 500 three—-dimensional laser scanning system and correspond·- ing necessary software Cyclone Sc an.The application of the system in geological engineering is elucidated by using factual examples.Th ere is no doubt that Leica HDS4500 three— dimensional laser scanning system has largely potential application in engineering measuring and deformation monitoring in the field of civil engineering an d geo logical engineering . Key words:three—dimensional laser S嗡nning technology;points cloud;structure plane;geological en 一 neoring application 三维激光扫描技术是一门新兴的测绘技术, 是测绘领域继 GPS技术之后的又一次技术革命n】。三维激光扫描技术又称“实景复制技术”, 能够快速获得完整的原始测绘数据并高精度地重建扫描实物。该技术可以真正做到直接从实物中进行快速的逆向三维数据采集及模型重构,无需进行任何实物表面处理,其激光点云中的每个三维数据都是直接采集目标的真实数据,使得后期处理的数据完全真实可靠。由于在获取空间信息方面提供了一种全新的技术手段,传统的单点采集数据变为连续自动获取数据,从而提高了测量的效率 j。 1软件简介三维激光扫描仪系统按照扫描平台的不同可以分为:机载型激光扫描系统、地面型激光扫描系统、手持型激光扫描仪…。本文以瑞士徕卡测量系统公司生产的徕卡 HDS4500三维激光扫描仪为例说明。 1)仪器简介:徕卡 HDS4500是一款超高速、高精度的相位模式近距离三维激光扫描仪,与时间测量模式(time—of—flight)的扫描仪不同,相位模式扫描仪采用连续的激光束进行扫描。连续的激光扫描可以获得从每秒 IO万点到每秒 50万点的极高速度。速度上的优势和 360。×310￣的观测范围使得 HDS4500非常适合要求高速扫描的工程项收稿日期:2008—05—26 作者简介:孙瑜(19s4一),男,重庆长寿人。硕士,从事环境工程地质的研究。第 4期 孙瑜等:HDS4500三维激光扫描仪的地质工程应用目。由于采用可见激光并具有两种功率输出模式,徕卡 HDS4500能够大大提高工作效率,尽可能短地缩短野外工作时间,并采集尽可能多的数据, 它现已成为相位式激光扫描的行业标准。徕卡 HDS4500采用对人眼安全的 3R级连续激光,能尽可能短地缩短停工时间,保证无间断扫描,能够满足那些对于数据质量、精度和可靠性要求非常高的专业需要。 2)Cyclone Scan介绍:徕卡 Cyclone Scan软件是三维激光扫描领域内的主流软件系统之一,它代表了三维扫描数据处理领域主流软件的技术发展方向],是 HDS4500扫描仪配套的点云数据处理集成软件,可在工程测量、制图及各种改建工程中处理海量点云数据。主要功能包括三维环境下的环绕飞行、平移和缩放、任意旋转点云,给点云和模型附以扫描灰度、按级别快速显示点云和三维模型、点云抽稀、按灰度模式显示点云和点云视图消隐管理等。用户使用该软件可以高效率地控制徕卡测量系统的 HDS4500扫描仪。 2扫描技术在地质工程中的应用徕卡 HDS45o0三维激光扫描仪,由于其具有快速性、不接触性、穿透性、实时性、动态性、主动性、高密度、高精度、数字化、自动化等特性,在工程中可以得到多方面的应用,以下简要论述其在地质工程领域的主要应用。 2.1危岩体调查在西南的高山峡谷地带兴建的大型水利水电枢纽,要面对大量陡坡和悬崖。坝区内的危岩体, 尤其是高悬于枢纽建筑物上部的危岩体,哪怕是局部很小范围的危岩体失稳,都会对工程施工及运营安全带来重大威胁。因此,水电站高位边坡的危岩体调查具有重要意义。由于存在部分危岩体处在高陡边坡甚至是悬崖之上,对于这类危岩体的调查,传统办法除了现场抵近调查几乎无能为力,还存在调查人员的人身安全问题。将三维激光扫描技术应用于本次的危岩体调查有着无接触测量、快速、准确明显的优势。使用徕卡 HDS4500三维激光扫描仪对整个危岩体分布范围进行三维激光扫描,可获得坝区危岩体分布的空间三维数据,利用点坐标查询功能可获取危岩体的分布位置、高程、分布范围等资料(见图 1),从而为水电站高位边坡危岩体调查、险情排查及处理工作提供可靠的资料,是传统调查方法难以实现的。利用此技术实现了不用现场实地测量而获取危岩体的真实数据资料,即减少了调查的工作量,同时又大大降低了调查人员在复杂地形条件下工作的危

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