【多平台激光雷达测量系统在矿区测量中的应用】数字矿山建设_矿区堆体测量-华测导航

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多平台激光雷达测量系统在海南某矿区测量中的应用
项目背景
针对矿山测量的方量计算、线划图应用,常见的测量方法有GNSS法以及全站仪法。在地形崎岖、高差起伏较大的山区,使用传统的测量手段往往费时费力而不能达到预期的效果,如全站仪在使用时受通视、测程、定向的影响,GNSS—RTK受外界条件影响较大,往往因复杂的地形引起锁定卫星数过少、GNSS接收信号不良,多路径效应等不利于观测结果的因素,尽管航空摄影测量在测绘工作中有着巨大的优势,但也无法解决局部山区高精度测量的要求。传统常规的测量方法面临着效率低下、劳动强度大、实时性差、测量准确性低、坏境适应能力差等问题。
多平台激光雷达测量系统以其非接触、扫描速度快、全数字化、信息量大、实时性强、精度高、适应性强等特点,克服了传统测量设备的局限性,为矿山测量提供了一种新的技术手段。
多平台激光雷达测量系统在海南某矿区测量中的应用
典型应用案例—海南某采场

本次应用区域位于海南省西部昌江石碌镇南部约3公里的金牛岭山麓,是著名的石碌铁矿开采区内的北一采场。


一、项目设备

本次外业数据采集采用AS-300HL多平台激光雷达系统机载模式对测区进行外业数据采集。

AS-300HL多平台激光雷达系统

AS-300HL多平台激光雷达系统


二、技术工艺流程


技术工艺流程


三、数据处理
1、POS数据解算
POS数据需要与GNSS基站数据进行联合解算,基站距离越近精度提高效果越好。采用国际领先的POS解算软件Inertial Explorer 来解算POS数据。

      POS数据解算


2、激光点云解算
采用华测自主研发的点云预处理软件CoPre将多平台激光雷达系统中的激光测量结果和位姿数据(POST数据)融合生成多种坐标系下的点云数据。

激光点云解算


3、基于点云生成DEM

采用自研的体积量测软件CoVolume,先进行点云数据的去噪、地面设备去除、抽稀等处理,然后自动生成DEM。


点云去噪
点云去噪
一键生成DEM

一键生成DEM

真实纹理叠加DEM

真实纹理叠加DEM



4、堆体体积计算
利用CoVolume软件的地面点分类自动提取功能,可一键将矿石堆体准确提取,再自动计算出准确体积。

堆体体积计算



5、自动生成线划图

针对矿山测量的验收成果之一——线划图,CoVolume提供了自动提取边坡特征线等功能。


自动生成线划图


四、工作效率统计


矿坑DEM制作工作效率统计表

五、项目总结
传统的以全站仪、GNSS-RTK为主的测量手段具有效率低下、信息不全、存在安全隐患等不足,尤其在大区域、复杂环境的测量场景下,传统方式很难满足时效要求和精度指标。
本次应用实地验证了多平台激光雷达测量系统用于项目生产的可行性。其外业效率较传统方式提升了十倍以上,基于点云和正射影像的生产模式也更加方便快捷,同时华测多平台激光雷达测量系统可满足5cm精度要求,完全符合客户预期。
综上所述,华测多平台激光雷达测量系统完全可用于大型数字矿山管理和生产需求,无人机搭载激光雷达的测量作业模式无论工作效率、项目成本都具有非常大的优势!

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