矿山测量对于国家经济发展至关重要，特别是在矿产资源的开发利用过程中。高效的测量技术和成果能够帮助技术人员更好地评估矿山资源储量，并制定合理的开采计划，从而推动矿山生产的发展。本文将以陕西某露天矿测量项目为例，介绍华测AU20激光扫描系统如何实现矿山测量当天采集当天出图的目标。

矿山测量挑战

当前，全站仪、RTK等设备是矿山测量中常用的工具，它们在提高测量精度和工作效率方面发挥了重要作用。但随着地质条件日益复杂，这些传统设备在某些情况下难以满足需求，具体表现为：

① 安全隐患：矿山工作面的特殊性给测量人员带来诸多风险，如陡峭的山体、落石、不稳定岩层等。

② 测量精度受限：复杂的地形、特征点的选择与分布以及计算模型的选择都会影响测量精度。

③测绘速度慢：环境条件、作业人员和技术装备等因素都会影响作业效率。对于一个3平方公里的采坑，传统的RTK内外业作业通常需要一周左右的时间，难以满足矿山动态监管的需求。

华测AU20激光扫描系统解决方案

华测AU20激光扫描系统提供了一种高效、安全的测量方案，该方案利用无人机搭载激光扫描系统进行作业。AU20激光扫描系统具有非接触式扫描、高速扫描、全数字化、信息量丰富、时效性强、精度高、适应性强的特点，克服了传统测量设备的局限性，为矿山测量提供了新的技术手段。

项目概况

该项目位于陕西省的一处露天矿，采坑面积约为3平方公里，深度约200米。由于矿山已经建立了辅助驾驶系统，因此对地图数据的快速更新有着迫切的需求。

作业流程

①设备安装与飞行准备：2分钟内完成AU20激光扫描系统的安装，并做好飞行准备。起飞点设置在一个观景台上，所有设备可以装进一辆普通的SUV中。

②导入DEM底图：如果已有DEM底图，则将其导入作为无人机仿地飞行的依据。如果没有，可以先粗略飞行采集点云数据，然后使用CoProcess快速生成DEM。

用CoProcess快速生成DEM 

③数据采集：AU20激光扫描系统开机后静置3分钟，随后一键起飞开始数据采集。AU20激光扫描系统拥有1500米的长测距和360°的视场角，即使在6级阵风条件下也能保持稳定飞行，并在200米仿地飞行高度下保持5厘米的点云精度。

④数据处理：完成两个飞行架次后，90分钟内收集完3平方公里的数据。使用华测自研的CoPre软件自动拷贝全部数据，支持同时解算点云数据和DOM制作。

⑤点云与DOM处理：约40分钟完成3平方公里彩色点云数据处理。CoPre内置的天工引擎算法显著缩短了数据处理时间，1400张影像生成DOM成果仅需90分钟。

彩色点云

⑥DEM与后处理：使用CoProcess软件基于点云进行去噪滤波，一键构建高精度DEM。全流程只需20分钟即可完成8GB点云数据处理。此外，通过格网模型自动提取坡顶坡底线，基于多期点云数据10分钟内完成填挖方量计算。

DEM成果

DOM叠加DEM

CoProcess一键自动生成坡顶坡底线

此次陕西某露天矿测量项目作业，通过飞行两个架次90分钟内完成了3平方公里外业全部数据采集。内业处理由两人完成，一人负责数据预处理，耗时130分钟完成点云及DOM成果制作；另一人使用CoProcess进行数据后处理，30分钟内完成DEM、坡顶坡底线、方量计算等工作。这种方式实现了当天采集当天出图的高效目标。与采用传统RTK的方式相比，整体矿山测量效率提升了7倍。

AU20激光扫描系统的200万点频可以精确还原矿山地表形态，5毫米的重复测量精度保证了1:500地形图的测量精度。这种非接触式的测量方式不仅保证了测量人员的安全，还能够为矿山提供多种用途的数据，包括地形图、方量验收成果以及为矿车自动驾驶提供的高精度数据底图。