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Polaris長距離掃描儀在地質調查中的應用
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Polaris-LR長距離三維雷射掃描儀
加拿大Optech Polaris三維雷射掃描儀,軟件採用加拿大Innometric公司的Polyworks三維點雲處理軟件。
 
項目實施
由於工作場地屬高山河谷地貌,地形陡峻,在盡可能獲取掃描角度前提下,對邊坡進行三維影像獲取,坡面採樣間距控制在5cm內。為保證座標轉換精度,現場兩岸共設定座標控制點8處。掃描長度900米,寬度350米,掃描面積27.7萬平方米,獲取邊坡三維點雲數據10849014個。
 
成果
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邊坡全貌
 
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三維點雲數據
 
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邊坡點雲數據的局部細節
 
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邊坡點雲數據的局部細節
 
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邊坡點雲數據的局部細節
 
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邊坡點雲數據的局部細節
 
座標轉換精度
為使掃描數據與現場控制座標相一致,本次掃描工作通過8個座標控制點,對點雲數據進行了座標轉換,座標點轉換精度分析結果如下表所示。
控制座標轉換精度
序号
大地坐标控制点
扫描特征点
最大误差
X
Y
Z
X
Y
Z
1
3266980.225
513.067
505316.173
3266980.145
513.012
0.08
2
505318.049
3266979.896
513.317
505318.111
3266979.874
513.395
0.078
3
505174.056
3266774.629
506.767
505174.043
3266774.606
506.779
0.023
4
505149.800
3266731.224
528.624
505149.765
3266731.424
528.544
0.08
5
505146.616
3266741.474
531.254
505146.612
3266741.441
531.279
0.033
6
505127.865
3266744.324
533.675
505127.832
3266744.382
533.636
0.058
7
505178.200
3266785.406
506.767
505178.284
3266785.506
506.828
0.084
8
505142.923
3266742.829
531.409
505143.008
3266742.639
531.448
0.085
 
通過上面的統計分析表格可以看出,8個控制點座標統計分析X、Y、Z三個座標值誤差最大量值,由結果可以看出最大誤差為0.085。誤差產生的原因分析主要包括以下幾個方面:
(1)多站採樣點雲數據拼接誤差,誤差量級釐米級
(2)點雲採樣間距為5釐米左右,囙此座標控制點定點精度應在釐米級別
(3)座標控制點點雲數據中識別誤差,和人員操作相關
(4)量測控制系統本身誤差
 
雖然控制點座標最大單指誤差為0.085米,但點雲影像通過8個座標點綜合控制校正,其座標轉換精度應該在0.05米左右,可滿足岩體結構調查要求。
 
節理裂隙素描圖
在對獲取的點雲數據進行後期處理後,通過點雲數據所包含的岩體結構面資訊進行解譯,獲取邊坡岩體結構相關地質資訊。
其地質結構面解譯影像如圖
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圖4-8邊坡點雲數據解譯圖
根據點雲資料結構面解譯成果,對結構面進行分組、整理,並獲取典型結構面產狀,整理為邊坡岩體結構素描圖,見圖。
 
結構面統計分析
根據解譯及整理結果,對結構面進行統計分析,得到岩體結構優勢結構面,其成果如圖所示:
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3.jpg
411岩體結構面赤平投影分析
 
結構面產狀解譯數目共計330條,數據結果通過dips統計大致可以劃分為五組結構面,分別為
①層面119°∠88°,該組數目為39條;
②裂隙組一:27°∠76°;
③裂隙組二:159°∠85°,該組統計數目為93條;
④裂隙組三:315°∠8°,該組統計數目為86條;該組統計數目為87條;
⑤裂隙組三:297°∠46°;該組統計數目為25條。資料顯示邊坡岩體結構節理比較發育。
 
節理裂隙平面分佈圖
簡報1.jpg
邊坡岩體結構面平面分佈圖
 
剖面图
簡報1.jpg
立面圖
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