背景介绍

为了对地下岩层的滑移情况做出科学的评价，现引进三维激光扫描仪，对矿区的几个竖井进行扫描。获取竖井墙壁最真实的现状点云并计算出竖井中心点在竖直方向上的变化规律，作为岩层滑移分析的重要参考数据。

静态三维激光扫描仪的基本原理为激光测距。工作时仪器静止不动，向各个方向发出无数激光，仪器自身记录激光的水平角和竖直角，通过激光传播计算距离。对测量得到的亿万个点，以仪器光心为原点建立球面坐标系并进一步转换成三维坐标系。通过这些三维坐标点，对现实世界进行实景copy。后期通过对海量点云数据的处理分析，获取需要的各种数据资源。

架站扫描

为了控制数据质量，确保数据精度，每一站扫描时都需要对仪器进行调平。先在低处将仪器调节至精确水平，然后设置扫描档位为Level2（3min），延时操作为3min。在将仪器升高到3.5米高度以上（现场观察摇杆上缠绕的钢丝圈数超过7圈）。扫描结束后，待仪器界面出现点云预览图，再将仪器往下降。

竖井内部雾气非常重，成为了激光扫描的大制约因素。因此我们需要打开通风风门，从地下540米三水平处，从下向上进行扫描。

1）基于标靶目标的拼接：在两个测站中，分别拟合提取出现场布设的靶球目标，对两个测站之间的公共目标做匹配。完成测站的拼接。

2）基于扫描点云的精化拼接：根据点云的空间几何特征，对测站拼接进行优化并给出拼接误差报告。

地理坐标转换

本次竖井扫描从一水平到三水平高差达到540米，而串接两个测站的靶球分布很集中，在进行测站拼接时，不可避免的会出现线性累计误差。因此需要在地面与地下分别布设地面控制点来纠正。使用Trimble Realworks进行地理坐标转换时，先提取出控制点处的靶球目标，再赋予其控制点坐标和靶球高度，软件会计算出各个控制点的残差值并进行平差。