Polaris長距離掃描儀在地質調查中的應用
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。為保證坐標轉換精度，現場兩岸共設定坐標控制點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
邊坡全貌
三維點雲數據
邊坡點雲數據的局部細節
邊坡點雲數據的局部細節
邊坡點雲數據的局部細節
邊坡點雲數據的局部細節
坐標轉換精度
為使掃描數據與現場控制坐標相一致，本次掃描工作通過8個坐標控制點，對點雲數據進行了坐標轉換，坐標點轉換精度分析結果如下表所示。
控制坐標轉換精度
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序号
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大地坐标控制点
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扫描特征点
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最大误差
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||||||
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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個控制點坐標統計分析X、Y、Z三個坐標值誤差最大量值，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，囙此坐標控制點定點精度應在釐米級別
（3）坐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
雖然控制點坐標最大單指誤差為0.085米，但點雲影像通過8個坐標點綜合控制校正，其坐標轉換精度應該在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
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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圖4－11岩體結構面赤平投影分析
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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
邊坡岩體結構面平面分佈圖
剖面图
立面圖
