Введение
1. Рассмотрение возможности использользования технологий наземного лазерного сканирования при решении основных задач маркшейдерского обслуживания на карьерах 12
1.1 .Задачи маркшейдерской службы при открытой разработке месторождений и способы их решения 12
1.2. Съёмка карьеров с помощью оптико-механических и электронных тахеометров 15
1.2.1. Тахеометрический способ съёмки 15
1.2.2. Повышение производительности при съёмке карьеров за счёт использования электронных тахеометров 17
1.2.3. Точность тахеометрической съёмки 19
1.3. Наземная стереофототопографическая съёмка карьеров 21
1.4. Использование наземных лазерных сканеров для съёмки карьеров 23
1.4.1 .Принципиальная схема наземной лазерно-сканирующей системы 23
1.4.2.Применение технологии наземного лазерного сканирования при решении основных задач маркшейдерского обеспечения на карьерах 27
1.4.2.1. Работы по вычислению объёмов породы 27
1.4.2.2. Наблюдение за деформациями 30
1.4.2.3.Определение береговой линии хвостохранилищ 31
1.4.2.4. Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ 32
1.4.2.5. Режим «виртуального» маркшейдера 33
Выводы по первой главе: 34
ГЛАВА 2. Оптимизация наземной лазерно-сканирующей съёмки 36
2.1 .Оптимизация процесса наземной лазерно-сканирующей съёмки складов и отвалов 36
2.1.1.Основные понятия, термины и значения отвального хозяйства в общем комплексе открытых работ 36
2.1.2. Классификация отвалов и складов, основанная на параметрах, имеющих значение при сканировании 37
2.1.3. Оптимизация процесса съёмки складов и отвалов с использованием технологий наземного лазерного сканирования за счёт минимизации числа скан-позиций 38
2.1.3.1.Объект в форме усечённого конуса 43
2.1.3.2. Вытянутая призма с трапециевидным сечением 52
2.1.3.3. Г-образная призма 55
2.2. Оптимизация процесса съёмки карьера за счёт минимизации .числа скан- позиций 60
2.3. Методика получения данных о количестве необходимого числа станций 64
Вывод по второй главе: 67
ГЛАВА 3. Исследование процессов накопления погрешностей съёмки лазерно-сканирующими системами при определении объёма склада полезного ископаемого 68
3.1.Способы определения объёмов и массы породы и полезного ископаемого 68
3.2.Оценка точностных параметров лазерно-сканирующей съёмки на примере определения объёма склада полезного ископаемого способом вертикальных сечений 74
3.2.1. Объект исследования 74
3.2.2. Вывод формулы средней квадратической погрешности функции определения объёма склада 76
3.2.3. Нахождение численного значения средней квадратической ошибки определения площади вертикального сечения 81
3.2.4. Нахождение зависимости ошибки определения площади одного сечения от числа образующих его точек 85
3.2.5. Исследование зависимости ошибки определения объёма склада полезного ископаемого от количества вертикальных сечений и формы объекта 86
3.2.5.1.Объекты вытянутой формы 87
3.2.5.2.Объекты изометрической формы 93
3.2.5.3.Объекты, имеющие форму полусферы 100
3.2.5.4.0бъекты клиновидной формы 103
3.2.6. Параметры съёмки, задаваемые в процессе сканирования 106
Выводы по третьей главе: 110
4. Построение цифровой модели карьеров, отвалов и складов по результатам наземной лазерно-сканирующей съёмки 112
4.1. Технология выполнения работ по наземной лазерно-сканирующей съемке 112
4.1.1. Составление технического проекта 113
4.1.2. Рекогносцировка местности 114
4.1.3. Подготовка планово-высотного обоснования сканерной съёмки
4.1.4. Трёхмерное наземное лазерное сканирования 116
4.1.5.Ориентирование полученных сканов 120
4.1.6. Разбиение на блоки единого скана 124
4.1.7. Классификация точек лазерных отражений 126
4.1.8. Выделение ключевых точек 132
4.1.9. Построение цифровой модели карьера 132
4.2. Программное обеспечение наземных лазерных сканеров 135
Вывод по четвёртой главе: 138
Заключение 140
Библиографический список 142
