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1、第68卷第6期有色金屬(礦山部分)2016年l1月doi：10．3969／J．issn．1671-4172．2016．06．020基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維巷道快速建模研究趙小平，劉強(qiáng)(1．北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京100042；2．中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)，北京100083)摘要：基于三維激光掃描技術(shù)，進(jìn)行精細(xì)巷道數(shù)據(jù)模型構(gòu)建和精細(xì)巷道三維場(chǎng)景建立，研究由基本元素構(gòu)建三維巷道空間模型的數(shù)據(jù)庫(kù)組合法則，實(shí)現(xiàn)基本元素對(duì)象、巷道實(shí)體對(duì)象的動(dòng)態(tài)快速構(gòu)建。以某鋁礦巷道建模實(shí)例驗(yàn)證了三維激光掃描技術(shù)用于巷道快速建模的可行性和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。關(guān)
2、鍵詞：巷道的精細(xì)建模；三維可視化；三維符號(hào)化；三維激光掃描中圖分類號(hào)：TD67；P204文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671—4172(2016)06—0090—043DrapidmodelingfortunnelbasedonpointclouddataZHAOXiaoping，LIUQiang(1．BeijingPolytechnicCollege，Beijing100042，China；2．ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，Ch
3、ina)Abstract：Basedonthe3Dlaserscanningtechnology，thispaperconstructsthedatamodelofthefinetunnel，andfurtherestablishesthe3Dscene．Whatismore，itresearchesthecombinationruleofthebasicelementstoconstructthe3Dtunnelspacemodeldatabase。andrealizesthedynamicconstructio
4、nof3Dtunne1．Takenamolybdenumminetunnelmodelingasexample，thispaperverifiestheadvantagesthatthe3Dlaserscanningtechnologyusedintorapidmodelingoftunne1．Keywords：finemodelingoftunnel；3Dvisualization；3Dsymbol；3Dlaserscanning數(shù)字礦山是實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的信息化界線賦高程的方法雖然建模精度較高，但對(duì)復(fù)雜
5、巷和自動(dòng)化的數(shù)字礦山體系口]。礦山巷道是礦井下道建模效率較低[5]。江記洲等利用單站三維激光點(diǎn)礦體和各類人工設(shè)備的主要載體。巷道作為礦山不云數(shù)據(jù)，采用圓柱面投影的方式，以分治算法完成三可或缺的一部分，始終貫穿于礦山的所有生產(chǎn)活動(dòng)角剖分來(lái)重建巷道模型，這種方法僅限于單站激光中，真實(shí)準(zhǔn)確地再現(xiàn)巷道的真三維場(chǎng)景不僅可以使掃描數(shù)據(jù)，其推廣應(yīng)用有待于進(jìn)一步地研究]。當(dāng)?shù)V山生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)字化、可視化，還可以為礦井的通風(fēng)前巷道可視化的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)，并管理、安全管理、救災(zāi)救援等提供信息基礎(chǔ)，是井下用在導(dǎo)線數(shù)據(jù)上增加橫斷面
6、的方法進(jìn)行建模，這顯通風(fēng)、輸送礦物和人員的重要通道。三維可視化巷然不能滿足未來(lái)數(shù)字礦山建設(shè)的要求。由于井下條道是數(shù)字礦山的重要組成部分，在礦山生產(chǎn)調(diào)度、通件的惡劣性，通過(guò)常規(guī)方法獲取大量巷道數(shù)據(jù)不僅風(fēng)、運(yùn)輸、避災(zāi)路徑分析等方面具有重要用途，在礦速度慢、成本高，而且數(shù)據(jù)量有限，這是阻礙數(shù)字礦山高效生產(chǎn)和安全管理中具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。傳山向前發(fā)展的一個(gè)重要制約因素。三維激光掃描技統(tǒng)構(gòu)建礦山巷道三維模型的方法主要有以下三種：術(shù)的飛速發(fā)展，為上述問(wèn)題的解決提供了一條極佳基于巷道頂?shù)装逯行木€和斷面建模；巷道中心線、頂途徑，相
7、比于其它數(shù)據(jù)獲取方式，激光掃描技術(shù)對(duì)巷底板邊界線的建模；巷道中心線或邊界線賦高程的道空間信息的獲取具有明顯的優(yōu)勢(shì)：1)非接觸、不依方法建模_3]。前兩種巷道建模方法基本上能夠反賴光線；2)數(shù)據(jù)獲取速度快、精度高；3)數(shù)據(jù)點(diǎn)密集，映巷道的實(shí)際空間位置和形態(tài)特征，但是對(duì)巷道的細(xì)節(jié)特征明顯，真實(shí)度高。激光掃描技術(shù)完全能克精確邊界和頂板形狀描述的不夠；巷道中心線或邊服井下環(huán)境惡劣、能見(jiàn)度差的不利因素，以極快的速度(每秒鐘可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))和極高的基金項(xiàng)目：北京市教育委員會(huì)科技計(jì)劃面上項(xiàng)目(KM2016108530
8、05)精度(毫米級(jí))獲取井下高密度的空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這作者簡(jiǎn)介：趙小平(1976一)，女，副教授，碩士，測(cè)量工程專業(yè)，主要從事衛(wèi)星定位測(cè)量及攝影測(cè)量與遙感數(shù)據(jù)處理研究。使得精細(xì)巷道的空間建模及可視化成為可能。本文第6期趙小平等：基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維巷道快速建模研究91著重借助于三維激光掃描技術(shù)，在構(gòu)建三維精細(xì)巷采集三維激光點(diǎn)云，并構(gòu)建該巷道的三維模型，具體道模型
