三维激光扫描技术在矿山采空区测绘中的应用

三维激光扫描技术可以实现三维场景复制,而能在较短的时间内高速、精确地记录建筑物（或景象）的三维空间位置。以马坑铁矿三维激光扫描工程项目为实例,详述三维激光扫描技术在矿山地下采空区测量中的应用优势。     

基于三维激光扫描仪和全站仪技术的外立面测量方法

建筑物外立面测量工作的传统作业模式采用全站仪测量,作业效率低.随着科技的发展,地面三维激光扫描技术在建筑物外立面测量工作中广泛地应用,但是由于作业环境的限制,扫描仪作业难免会有作业死角.针对这一问题,提出了利用全站仪免棱镜测量技术定点补测的方法,形成了一套地面三维激光扫描仪结合全站仪快速高效地完成建筑物外立面绘制的作业...     

三维激光扫描技术及BIM技术在古建筑保护测绘中的应用

结合北京市密云区古北口村文物建筑群工程实例介绍了三维激光扫描技术、BIM(建筑信息模型)在古建筑测绘中的应用。通过对比传统测绘方法,证明其在测绘及文物保护方面应用的优势。     

三维激光扫描技术及其在岩土工程中的应用

地面三维激光扫描技术是一项较新的数据收集与分析技术,它可以快速扫描目标,获得高密度,高精度的目标空间坐标,配合后处理软件,进行各种测绘、分析、仿真工作。介绍了三维激光扫描技术的原理,对目前的主要激光扫描硬件进行了比较,最后介绍了三维激光扫描技术在岩土工程应用的主要两个方面：边坡变形监测与岩石裂隙面勘察。相比常规监测和地质调查技术,三维激光扫描技术具有高精度、速度快、节省人工的优势,具有较大的应用潜力。     

三维激光扫描技术在施工地质编录中的应用

三维激光扫描技术在地质编录中的应用,改变了传统的“皮尺＋罗盘”的地质编录模式,使地质编录同时具有高效率、高精度和高效益的独特优势。论文对三维激光扫描技术做了简要的介绍,应用该技术与工程实践相结合,论述了三维激光扫描技术在地质编录过程中对扫描信息的解译过程与方法,对编录区域做出了岩体质量评价,证明了三维激光扫描技术的在地质编录中的实用性和有效性,充分展示了该项技术在地质应用中的光明前景。     

三维激光扫描技术在双龙洞测量中的应用

介绍了三维激光扫描技术在金华双龙洞测量中的应用情况。这一研究不仅提高了洞穴测量的工作精度和工作效率,还为洞穴内部地貌与地质体形态三维可视化构建、虚拟洞穴内部地理场景构建、洞穴地理信息系统建设提供数据源,为洞穴数据库建设、洞穴景观旅游开发、洞穴环境与景观保护、洞穴考古等提供直观精密的基础数据。     

三维激光扫描技术获取高精度DTM的应用研究

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。本文将以一工程边坡为例讨论利用三维激光扫描技术快速获取数字地形模型的方法,着重论述三维点云数据的获取、拼接、坐标校正、去噪及数字高程模型的生成方法,由此得出在一定空间范围内利用三维激光扫描技术快速获取高精度高分辨率的数字地形模型具有可行性。     

基于综合改进ICP算法的三维激光扫描技术在露天矿边坡测绘中的应用

以先后发生过两次大规模滑坡的中煤平朔公司东露天矿边坡为研究背景,利用三维激光扫描技术测绘速度快、测量精度高、数据量大的特点,对该露天矿边坡进行三维激光扫描,尤其是对发生过滑坡的两个重点区域进行精细扫描。基于综合改进ICP算法,将扫描得到的多站点云数据进行拼接处理,完成了长约2 km的露天矿边坡三维模型重建。研究结果表明,三维激光扫描结果符合工程实际特征,是一种快速建立矿山边坡数字模型的有效手段。      

基于无人机航测与三维激光扫描的工程地形测绘技术研究

传统的地形测绘过于依赖人力,测绘效果差,测绘准确度较低。研究工作基于无人机航测与三维激光扫描,设计了一种新的工程地形测绘技术,首先基于无人机航测与三维激光扫描采集了工程地形测绘数据,其次进行了数据预处理,分析测绘精度,进而实现工程地形测绘。实际工程检验结果表明,设计的工程地形测绘技术的测绘数值较准确、测绘精度高,有一定的应用前景,研究成果可以作为地形测量工作的借鉴。     

煤矿巷道三维激光扫描关键技术及工程实践

智能化、无人化开采是煤炭行业发展的必然趋势,精准地质信息探测是当前智慧煤矿建设中的重点研发方向之一,其中巷道信息的精准探测和巷道三维模型的快速获取是地质透明化的重要数据来源。对比分析传统巷道建模方法及其优缺点,提出利用三维激光扫描重建技术构建高精度透明工作面巷道模型的技术思路。在分析煤矿井下工况环境长距离三维激光扫描面临的技术难题的基础上,研究三维激光扫描原理和空间点坐标计算方法,并提出透明工作面巷道三维激光扫描重建技术流程,其关键技术包括:三维激光扫描系统动态标定和坐标转换方法;点云预处理技术中基于统计滤波法的大尺度噪声滤波方法和基于移动最小二乘的小尺度噪声滤波算法;点云关键点提取与特征描述技术中SIFT特征检测算法和FPFH特征描述算法;点云配准技术中基于FPFH特征描述算法的粗配准技术和基于迭代最近点算法的精配准技术。以准格尔煤田唐家会煤矿某工作面为研究对象,利用自主研发的移动式三维激光扫描系统从三维激光扫描施工流程、巷道点云数据采集、边界轮廓线提取、巷道与工作面联合建模等方面进行实践应用。结果表明,提出的基于三维激光扫描技术的工作面巷道三维重建思路在技术上是可行的,能为复杂巷道的快速三维扫描、重建提供一条可行的技术路径。      

地质遗产的概念及其分类体系

为使地质遗产保护与利用工作逐步进入规范化、科学化,本文首先对地质遗产的内涵进行了界定,其次在对国内外代表性的地质遗产分类体系研究的基础上,提出了基于成因-可保护属性为分类依据的新的地质遗产分类方案.     

微波炉法测定遗址土含水率的可靠性研究

古代土遗址病害发展与土的含水率变化密切相关,但土遗址保护现场快速准确测定土的含水率不是一件容易的事。选择遗址土、含盐土、黄土等进行对比试验,研究分析微波炉烘干法（简称微波炉法）测遗址土含水率结果的可靠性。在测定试验土样界限含水率和易溶盐含量的基础上,对比分析微波炉法、烘箱法两种方法测定土含水率的误差来源。试验结果表明,土的塑性对微波炉法的测定有一定影响,但测定误差均在2%以内;土的含盐量影响水分的蒸发速度,不影响微波炉法的测定结果;微波法测定遗址土含水率准确,且具有快速、便捷等优势,值得在土遗址保护工程中推广使用。     

New point-to-face contact algorithm for 3-D contact problems using the augmented Lagrangian method in 3-D DDA

This paper presents a new point-to-face contact algorithm for contacts between two polyhedrons with planar boundaries. A new discrete numerical method called three-dimensional discontinuous deformation analysis (3-D DDA) is used and formulations of normal contact submatrices based on the proposed algorithm are derived. The presented algorithm is a simple and efficient method and it can be easily coded into a computer program. This approach does not need to use an iterative algorithm in each time step to obtain the contact plane, unlike the ‘Common-Plane’ method applied in the existing 3-D DDA. In the present 3-D DDA method, block contact constraints are enforced using the penalty method. This approach is quite simple, but may lead to inaccuracies that may be large for small values of the penalty number. The penalty method also creates block contact overlap, which violates the physical constraints of the problem. These limitations are overcome by using the augmented Lagrangian method that is used for normal contacts in this research. This point-to-face contact model has been programmed and some illustrative examples are provided to demonstrate the new contact rule between two blocks. A comparison between results obtained by using the augmented Lagrangian method and the penalty method is presented as well.     

油井增产措施经济评价

油井增产措施有多种类型, 不同措施会带来不同的增产效果, 但又都有不同的成本组合.提出了一种对油井增产措施的经济评价的改进方法.该方法第一步是措施后累积增产量的预测, 第二步是投资估算和成本估算, 最后是对方案进行净收益分析、经济极限分析和敏感性分析, 给出了某油井的实际评价结果, 证明了该方法的有效性.      

基于乡镇区划的地质遗迹资源综合价值评价———以盐津县为例

以云南省盐津县地质遗迹资源为研究对象、乡镇区划为单元,在分析盐津县地质遗迹资源特征的基础上,依据《地质遗迹调查规范》中地质遗迹质量等级划分标准,运用特尔菲法划分出盐津县乡镇地质遗迹点质量等级,其划分结果能正确认识盐津县各乡镇地质遗迹资源的质量状况。同时,利用特尔菲法和层次分析法构建盐津乡镇地质遗迹资源综合价值评价指标体系,并运用菲什拜因—罗森伯格模型,对盐津乡镇地质遗迹资源综合价值进行定量评价。结果表明:盐津县乡镇地质遗迹资源综合价值大小为:柿子镇＞豆沙镇＞庙坝镇＞牛寨乡＞普洱镇＞中和乡＞盐井镇＞滩头乡＞落雁乡＞兴隆乡。      

Features and values of geological heritage resources in Shunping County,Hebei Province

Hebei Province is rich in geological heritage resources due to its diverse landforms and unique natural conditions. However,detailed investigation and study of the resources are still limited,and a systematic survey conducted on a small scale has not been fully implemented. In this paper,the resource types and characteristics of the geological heritage in Shunping County are systematically discussed,on the basis of field investigation and scientific evaluation. With reference to the existing criteria for geological heritage resources survey,the heritage values and corresponding levels were assessed by using multi-factor quantitative evaluation approach. The results show that there are 33 geological heritage sites in Shunping County,which fall into 3 categories,10 classes and 17 subcategories. Among them,2 heritage sites are above the provincial level,14 heritage sites are at the provincial level and 17 ones are below the level. These heritage sites are not only natural resources with great tourism potential,but also valuable asset in geological research,human history,ecological conservation,scientific education and some other aspects. It is hence of great significance to conduct the scientific and reasonable appraisal for having a better understanding,good protection and development of the geological heritage resources in Hebei Province.     

Risk assessment of cultural heritage sites clusters using satellite imagery and GIS: the case study of Paphos District,Cyprus

This paper aims to assess the risk of natural and anthropogenic hazards for cultural heritage in Cyprus by integrating multi-temporal GIS and earth observation analysis, in the area of Paphos District. The work presented here attends to re-evaluate previous results from earth observations and GIS analysis and go a step forward targeting more reliable outcomes for cultural heritage management. The scope of the paper was to develop a more accurate methodology for risk assessment against natural and anthropogenic hazards (e.g., soil erosion; urban expansion), based on homogeneous clustering of the monuments under consideration. The accomplished assessment approach, being lopsided and generic, cannot be applied across the board and undistractedly for cultural heritage management of all types of monuments of the district. Instead, the proposed clustering of monuments based on a variety of parameters is taking into consideration characteristics of their immediate environment, resulting rational local-based outcomes more useful for monuments and sites safeguarding and for prevention measurements. For each one of the five clusters of monuments located in the Paphos District, an analytical hierarchy process (AHP) method was followed in order to address the individual and unique characteristics of the monuments and sites within the same cluster area. Subsequently, the weight factors from these clusters were interpolated to the whole district, prior to the application of the overall AHP risk assessment. Ultimately, the results were compared with the overall AHP method applied for the entire Paphos District, indicating that the proposed methodology can be more accurate and realistic for the different groups of the monuments.     

梯度法解释复杂二维断裂重力异常

对以往的二维断裂重力异常的梯度解释方法作了几点改进:①采用最小二乘拟合方法求取台阶倾角α;②直接利用台阶倾角与台阶的水平边界位置来计算台阶的埋深;③将重力二维梯度解释方法推广到复杂断裂模型的解释。文中详细论述了这种方法的原理, 给出了其具体实现步骤。该方法比起以往重力梯度解释方法, 应用更加简便而且解释结果更加稳定。用该法成功地解释了某油气盆地的实测重力资料。     

黄土厚度变化较大地区煤田三维地震勘探时深转换方法的探讨

时深转换是煤田三维地震资料解释中非常关键的一步,时深转换方法的选取直接关系到地质成果的准确程度。针对山西某勘探区黄土覆盖厚度大且变化剧烈的实际情况,在比较大平均速度和分层速度两种时深转换方法的适应性和误差特点的基础上,优选分层速度计算方法作为本区时深转换方法。具体步骤为：根据地层沉积相和地质构造特点,结合由速度谱数据库和声波测井速度数据库确定的岩性分布规律,以单斜为基本单元进行区块划分;计算出各区块的新生界、煤系地层的厚度和速度后,从而求出较为准确的煤层埋深。实例表明,采用分区块、分层计算的煤层底板深度不仅准确程度高,而且还能克服由大平均速度时深转换方法造成的煤层假构造现象。     

甘肃省漳县韩家沟一带地质遗迹景观特征及价值评价

甘肃省漳县韩家沟一带以丹霞地貌景观为代表的地质遗迹资源特征典型,类型丰富,极具地区代表性。本文在野外调查和地质遗迹特征分析的基础上将韩家沟一带主要地质遗迹划分为1大类、2类、3亚类,共计43处,并以此为基础对地质遗迹的价值进行了定性评价和定量评价,定性评价从地质遗迹的科学性、稀有性、完整性、观赏性、保存程度和可保护性等方面进行了分析;定量评价采用层次分析法按地质遗迹资源的条件指标和价值指标两个方面进行评价,通过加权处理, 计算出主要地质遗迹的综合得分,确定地质遗迹的等级,共评价出国家级地质遗迹2处,省级地质遗迹41处。