摘  要

最近几年，国家意识到环境问题的重要性，大力制止矿山开采，而在之前开采的矿区由于人为施工形成大量边坡，人为边坡的不稳定性会发生坍塌比如滑坡的地质灾害，在一定程度上对人员安全和经济造成很大影响。而三维激光扫描技术由于其优于传统测绘的特性，在面对边坡时可以有效进行测量，大大提高了测量人员的安全和效率。本文主要研究了地面三维激光扫描仪的工作原理和点云数据处理的基本流程；对三维激光扫描仪的测距精度进行试验，用基线测量数据和点云数据与实际距离进行比较；以杭州市龙石山矿区边坡为研究对象进行测量；对点云数据进行预处理，配准误差精化到32.27mm，去除空中噪声效果明显，数据精简去除了69%的多余点云；使用反距离权重法对边坡进行了DEM的建立；利用等高线的建立分析其稳定程度、坡度坡向分析其占比。

 

目 录

1. 绪论 3

1.1 研究背景意义 3

1.2 国内外研究现状 4

1.3 研究内容和技术路线 4

1.3.1 研究内容 4

1.3.2 技术路线 5

2. 地面三维激光扫描技术 5

2.1 三维激光扫描工作原理 5

2.2 点云数据处理的一般流程 6

2.3 HS650三维激光扫描仪 6

3. 三维激光扫描仪的误差来源与精度验证 7

3.1 点云数据的误差来源 7

3.2 扫描仪测距精度检测试验 8

3.2.1 试验场地 8

3.2.2 试验方案设计 8

3.2.3 试验数据的获取与处理 9

3.2.4 试验结果分析 11

4. 地面三维激光扫描仪数据采集 11

4.1 实验区概况 11

4.2 测站布置 12

4.3 点云数据采集 13

5. 点云数据预处理 13

5.1 点云拼接 13

5.2 点云去噪 14

5.3 点云精简 15

6. 基于三维激光扫描仪的边坡分析 16

6.1 建立试验区DEM 16

6.2 等高线分析 18

6.3 坡度坡向分析 18

7. 总结与讨论 21