項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古某礦山，該散堆料場存放有長約50米，寬約50米，高約2-3米的煤炭礦石堆。火車進(jìn)場裝煤時，存在裝載量誤差大、部分運(yùn)輸車廂不標(biāo)準(zhǔn)的情況。為充分發(fā)揮火車運(yùn)力，既不空載也不超載，客戶需要對煤炭礦石堆進(jìn)行精準(zhǔn)測量。

項(xiàng)目現(xiàn)場圖

大型煤炭礦石堆的體積測量方式通常采用全站儀、RTK單點(diǎn)測量方式。由于大型煤炭礦石堆不便攀爬，在全站儀、RTK單點(diǎn)測量方式下，人工要打到每個精準(zhǔn)的特征點(diǎn)位很難做到，且作業(yè)效率低。同時，這種單點(diǎn)測量方式測量數(shù)據(jù)密度小，無法精準(zhǔn)獲取煤炭礦石堆的體積。

1.外業(yè)數(shù)據(jù)采集

①測前準(zhǔn)備：通過踏勘現(xiàn)場，確定現(xiàn)場8個測站數(shù)和測站位置，并確定選擇使用現(xiàn)場特征點(diǎn)拼接數(shù)據(jù)。

②外業(yè)數(shù)據(jù)采集：將HD TLS360架設(shè)在三腳架上，無需調(diào)平，在設(shè)置好參數(shù)后，即可進(jìn)行掃描作業(yè)。此次8個測站外業(yè)數(shù)據(jù)采集共用時不到20分鐘（包括搬站、采集設(shè)置等）。

▲外業(yè)數(shù)據(jù)采集

2.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

①拼接操作

在海達(dá)三維激光點(diǎn)云處理軟件中打開外業(yè)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將掃描場景中的特征同名點(diǎn)進(jìn)行拼接。拼接過程中，相鄰兩站拼接，僅需選取同一對同名點(diǎn)就可完成拼接工作。由于海達(dá)三維激光點(diǎn)云處理軟件采用ICP精細(xì)拼接算法，可自動完成拼接優(yōu)化，因此可以快速處理點(diǎn)云去噪、分類、剔除無效點(diǎn)，大幅度減少了手工拼接的誤差，使得數(shù)據(jù)處理效率大大提高。

▲拼接圖

②生成三維圖形

拼接完成后，利用中海達(dá)專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件生成煤炭礦石堆三維圖形。

▲逼真的煤炭礦石堆三維圖形

③料場分堆、分區(qū)測量

基于煤炭礦石堆三維圖形，根據(jù)分割線的位置將煤炭礦石堆三維圖形上的料堆分割計(jì)算出不同料堆的各自體積，并在煤炭礦石堆三維圖形上用顏色區(qū)分顯示。

▲渲染后的煤炭礦石堆三維圖

通過1個小時的數(shù)據(jù)處理，中海達(dá)專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件輸出了最終的成果，客戶可以直觀的得到煤炭礦石堆的體積等數(shù)據(jù)。其中基準(zhǔn)面高程為-2.025070，2D面積為3170.160157平方米，3D表面積為3659.886698立方米，3D體積為11826.891175立方米。有了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)后，客戶可以根據(jù)火車的裝載量，合理安排煤炭運(yùn)輸，杜絕了空載、超載現(xiàn)象的發(fā)生，從而有效地節(jié)省了運(yùn)費(fèi)成本。

▲煤炭礦石堆體積計(jì)算成果圖

現(xiàn)場測量結(jié)果表明：

1.HD TLS360可對不規(guī)則料堆進(jìn)行體積測量，測量精度均在3%以內(nèi)，滿足應(yīng)用要求。

2. 從外業(yè)掃描到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，HD TLS360的作業(yè)效率是全站儀、RTK單點(diǎn)測量方式的數(shù)倍。

因此，相比全站儀、RTK單點(diǎn)測量方式，采用HD TLS360進(jìn)行作業(yè)，內(nèi)外業(yè)的處理時間大大縮短，成果更直觀，數(shù)據(jù)模型更準(zhǔn)確，為大型堆體體積測量提供了快速、安全、準(zhǔn)確的解決方案。