摘要：矿山工程测绘作为矿山开发、规划、管理的重要基础，一直以来都是矿山工作的重要环节。随着科技的进步，激光雷达测绘技术以其高精度、高效率、非接触性等显著优势，逐渐在矿山工程测绘中得到广泛应用。因此，本文通过深入研究分析了激光雷达测绘技术类型与其具体应用，提出了有效的管控策略。

　　关键词：矿山工程测绘；激光雷达测绘技术；应用；管控策略

　　激光雷达测绘技术是一种新兴的测绘手段，近年来在矿山工程、城市规划、林业调查等多个领域得到了广泛应用。该技术利用激光对目标物进行扫描，通过测量激光在发射和返回过程中的时间差，计算目标物与激光雷达的距离，从而获取目标物的三维坐标数据。与传统的测绘技术相比，激光雷达测绘技术具有测量精度高、作业效率高、数据采集自动化程度高等优势，被视为未来测绘领域的主攻方向。

　　1激光雷达测绘技术类型

       1.1激光发射机技术

　　激光发射机是整个系统的核心部件，直接影响着测绘精度和效率。目前，固体激光器、气体激光器和半导体激光器等多种类型的激光发射机均在激光雷达测绘中发挥作用。固体激光器利用激光介质如钕玻璃、钒酸铽等固体材料产生激光，具有结构紧凑、效率较高、波长范围广泛等优点，被广泛应用于大气探测和地形测量。气体激光器则利用气体放电原理，其中CO2激光器功率高、效率高，适合中远程测绘；而离子氩激光器虽功率较低，但光束质量好、寿命长，可满足近程高精度测绘需求。半导体激光器由于小型化、低功耗等优势，在微型化和低成本雷达系统中具有广阔前景。此外，光纤激光器、拉曼频移激光器、准分子激光器等特殊类型的激光器也在特定应用领域展现出独特的优势。通过不断创新，激光发射机技术必将为激光雷达测绘提供更高性能的解决方案。

　　1.2空间扫描技术

　　空间扫描技术则是实现目标探测和数据采集的关键。传统的旋转镜扫描技术通过高速旋转的多面镜体实现空间扫描，视场角大、扫描速度快，但存在一定缺陷。为克服这些缺点，提出了一些改进型技术，如椭圆扫描镜、多级旋转镜等。掠射扫描利用航空器或卫星平台的运动进行扫描，无需机械旋转部件，结构简单可靠，但视场角较小。而新兴的帕尔默扫描技术则通过光学相位阵列实现无机械运动的快速扫描，具有诸多优势，被视为未来发展方向。此外，固体扫描、全景扫描、合成孔径扫描等技术也为激光雷达测绘带来了新的可能性。不同扫描技术在测绘范围、分辨率、精度和效率等方面存在差异，需根据具体应用场景进行选择和优化。

　　1.3终端信息处理技术

　　终端信息处理技术则关系到如何高效、准确地从海量点云数据中提取有价值的信息。首先，需要对原始点云数据进行滤波、配准等预处理，消除噪声点、合并多视角数据等。其次，对点云数据进行分割和识别，区分地物种类，如建筑物、植被、道路等。在此基础上，可对感兴趣的目标物进行详细建模和参数提取。随着人工智能技术的迅猛发展，基于深度学习的点云处理算法逐渐取代传统的几何和统计学习方法，显著提升了分割和识别的精度和效率。此外，通过将激光雷达点云数据与其他遥感数据相融合，可进一步丰富信息内容，为各类应用提供更全面的支持。

　　2矿山工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

       2.1矿山基础测绘

　　首先，激光雷达测绘技术在矿山地形测绘方面具有独特优势。利用航空平台或地面平台，激光雷达可对矿山区域进行全面、高密度的三维扫描，获取大量高精度的点云数据。这些数据能够真实反映矿山地形的起伏、陡峭程度、地貌特征等，为矿山开采规划提供准确依据。通过对点云数据进行建模和分析，能够绘制高精度的数字地形模型和数字表面模型，为矿山开采、运输道路设计等提供重要参考。

　　其次，激光雷达测绘技术在矿山地质构造勘探方面也发挥着重要作用。通过对矿山地表和矿体进行高精度扫描，可以获取矿体的几何形态、裂隙分布等关键信息。同时，结合其他地质勘探手段，如钻探、物探等，可以更准确地勘探矿体的赋存情况，为矿山开采提供指导。此外，激光雷达数据还可用于监测矿山开采过程中的地表变形，及时发现和预防地面塌陷等安全隐患。

　　此外，激光雷达测绘技术在矿山环境监测方面也有广泛应用。利用激光雷达技术，可实时监测矿区的植被覆盖情况、水土流失状况等，为矿山生态环境保护提供重要数据支持。激光雷达数据还可用于监测矿山尾矿库、废石场等设施的变化，为矿山环境治理提供依据。同时，激光雷达技术还能够应用于矿山安全监测，如监测矿山边坡稳定性、监测矿区建筑物变形等，提高矿山安全生产水平。

　　2.2矿山精密测绘

　　首先，在矿山开采前期，利用激光雷达测绘技术对矿区及周边地质环境进行全面扫描，可获取高精度的地形地貌数据。这些数据不仅能够精确反映矿体赋存情况，还能够揭示矿区周边的地质构造、岩土特性等关键信息。基于这些数据，矿山规划设计人员可以更加准确地评估矿山开采的可行性，优化矿山总体布局，制定科学合理的开采方案，从而为矿山开采奠定坚实的基础。

　　其次，在矿山开采过程中，定期利用激光雷达对采矿区域进行扫描监测，可实时掌握矿体开采进度和变化情况。激光雷达测绘技术能够高精度地捕捉矿体的几何形态、空间分布等信息，为矿山生产管理提供关键数据支持。基于这些数据，矿山管理人员能够及时调整开采方案，优化采矿顺序和进度，避免资源浪费，提高矿产资源的利用效率。同时，激光雷达测绘数据还可用于监测采空区的变形情况，评估采空区的稳定性，为矿山安全生产提供重要保障。

　　此外，在矿山开采结束后，激光雷达测绘技术可对采空区进行扫描评估，分析采空区的稳定性。通过对比开采前后的激光雷达数据，准确判断采空区的变形情况，预测潜在的地面沉陷、岩体崩落等风险，为后续的生态修复工作提供重要参考。同时，激光雷达测绘数据还可用于评估矿山复垦的效果，监测植被恢复情况，为矿山生态环境治理提供科学依据。

　　2.3测绘信息收集

　　首先，激光雷达测绘技术能够实现大范围、高覆盖率的数据采集。传统的测绘方法往往受到地形地貌、植被覆盖等因素的限制，难以获取连续、完整的数据。而激光雷达测绘技术通过发射激光束并接收反射信号，能够穿透植被，获取地表和地物的三维坐标数据，从而实现对目标区域的全面扫描。这为测绘信息收集提供了更加丰富、准确的数据源。

　　其次，激光雷达测绘技术可以提高数据采集的效率和精度。相比于传统的测量方法，激光雷达测绘技术具有自动化程度高、工作效率高、测量精度高等优势。通过合理规划飞行路线和扫描参数，可在较短时间内完成大范围的数据采集，并获取高精度的三维点云数据，从而提高测绘信息收集的工作效率和数据质量。

　　再次，激光雷达测绘技术可以与多种技术相结合，发挥协同作用。例如，将激光雷达测绘技术与无人机航测技术相结合，能够实现对复杂地形地貌区域的高效测绘，为测绘信息收集提供更加丰富的数据源。同时，激光雷达测绘技术还可以与地理信息系统（GIS）技术相结合，实现数据的有效管理和可视化展示，为测绘信息的分析和应用提供支持。

　　最后，激光雷达测绘技术在特殊环境下的测绘信息收集也具有重要应用价值。例如，在复杂的城市环境中，激光雷达测绘技术可以准确获取建筑物、道路、管线等地物的三维数据，为城市规划和管理提供重要依据。在自然灾害发生后，激光雷达测绘技术能够快速获取灾区的地形地貌数据，为灾后重建和救援工作提供数据支持。

　　3矿山工程测绘中激光雷达测绘技术应用的管控策略

       3.1测绘单位需加强重视激光测绘技术应用

　　首先，测绘单位应高度重视激光雷达测绘技术的应用，将其作为提高测绘水平、增强核心竞争力的重要途径。应成立专门的领导小组，统筹规划该技术的推广应用，制定相应的发展目标和实施方案。同时，应加大资金投入，为技术升级、设备采购、人员培训等提供充足的资金保障。

　　其次，测绘单位需要重视激光雷达测绘设备的配备和维护。激光雷达测绘设备价格昂贵，性能参数对测绘精度和效率有着直接影响。测绘单位应根据工作需求，合理配备满足要求的激光雷达测绘设备，包括不同类型的地面激光扫描仪、航空激光扫描系统等。同时，测绘单位还应加强设备维护管理，定期进行检修和校准，确保设备处于良好的工作状态。

　　再次，测绘单位需要制定完善的激光雷达测绘作业规范和流程。激光雷达测绘技术的应用涉及测区选择、控制测量、扫描路径设计、现场扫描、数据采集等多个环节，每个环节都对测绘质量和效率有着重要影响。测绘单位应结合矿山工程测绘的特点，制定科学合理的作业规范和流程，规范测绘人员的操作行为，提高测绘工作的标准化和规范化水平。

　　最后，测绘单位还需要重视激光雷达测绘数据的处理和质量控制。激光雷达测绘技术可以获取大量的三维点云数据，对数据的处理和分析能力提出了更高要求。测绘单位应配备先进的数据处理软硬件设施，培养数据处理和分析人才，建立完善的数据处理流程和质量控制体系，确保测绘数据的准确性和完整性。

　　3.2重测绘技术水平发展提升

　　首先，应加大资金投入，为测绘技术升级提供资金保障。激光雷达测绘技术正处于不断发展和完善的阶段，需要持续的技术创新和升级。因此，应合理安排测绘技术升级经费，保证有足够的资金用于购置先进的测绘设备、开展技术研发和人员培训等工作。同时，还能够通过政府补贴、银行贷款等方式，吸引社会资金投入测绘技术升级，形成多元化的投入渠道，只有足够的资金投入才能为测绘技术水平的提升提供足够的物质保障。

　　其次，应积极引进国内外先进的测绘技术和设备。激光雷达测绘技术在国外发达国家已经较为成熟，我国应密切跟踪国际前沿技术动态，及时引进具有自主知识产权的先进测绘技术和设备。同时，也应加强与国内外知名测绘设备制造商的合作，共同研发适合矿山工程测绘需求的专用设备，提高设备的性能和适用性，从而不断提升测绘技术水平。此外，还可邀请国内外资深专家开展技术交流和培训，促进先进测绘理念和方法在我国矿山工程测绘领域的推广应用。

　　此外，应加强测绘技术的自主创新。虽然我国激光雷达测绘技术起步较晚，但近年来已取得了长足的进步，在一些领域达到了国际先进水平。因此，应继续加大科研投入，鼓励科研人员进行技术攻关，不断提高激光雷达测绘的精度、效率和适用范围。同时，应加强与高校和科研机构的合作，整合优势资源，共同推进测绘技术的自主创新。另外，还可建立产学研一体化的创新平台，促进科研成果的转化应用，推动测绘技术的产业化发展。

　　3.3提高测绘工程技术人员的综合素质

　　激光雷达测绘技术的应用需要掌握多种软硬件的使用方法，并具备良好的测绘理论知识，对操作人员的专业素质要求较高。因此，应注重测绘工程技术人员的专业知识培养，不断提升其专业技能水平。一方面，应加强基础理论知识的培训，如测绘原理、数据处理方法等，为技术人员打好坚实的理论基础。另一方面，也应注重实践操作技能的培养，通过现场实操、案例分析等方式，提高技术人员的实际操作能力。此外，还应鼓励技术人员参加各类专业培训和考试，获取相关资格证书，不断充实和更新自身的专业知识储备。

　　除了专业知识和技能之外，测绘工程技术人员还应具备良好的综合素质。首先，应加强安全生产意识的培养，强化技术人员的安全责任心，严格遵守安全操作规程，确保测绘工作的安全有序进行。其次，应培养技术人员的创新意识和能力，鼓励他们主动学习先进技术，勇于创新和实践，不断探索和优化测绘工作流程，提高测绘效率和质量。此外，应注重技术人员的团队协作能力的培养，培养他们的沟通协调能力、组织管理能力等，促进测绘团队的高效协作。同时，还应加强对于测绘工程技术人员团队协作意识的培养，测绘工程涉及多角度、多方面，只有加强合作才能有效提升工程质量。

　　除了培养测绘工程技术人员的综合素质外，还应完善相关的激励机制。一方面，应建立合理的薪酬分配机制，将技术人员的薪酬水平与其专业技能、工作绩效等紧密挂钩，充分体现其价值贡献，调动其工作积极性。另一方面，也应建立职业发展通道，为技术人员提供充分的晋升空间和发展机会，激发其不断进取的动力。此外，还能够设立荣誉奖励制度，对在工作中做出突出贡献的技术人员给予表彰，营造良好的职业氛围和荣誉文化。

　　3.4制定合理的方案

　　首先，应根据测区的地形地貌特征，选择适当的测绘方法。对于平坦开阔地区，可采用航空激光扫描测绘；对于复杂山地地形，则需要采用地面激光扫描测绘，并根据具体情况选择静态扫描或移动扫描方式。同时，也应结合测绘目的和精度要求，合理确定扫描分辨率和点云密度。

　　其次，应科学布设控制点网，为后续数据处理提供精确的空间位置基准。控制点的布设应遵循均匀分布、相互可见、避开遮挡区域等原则，并根据测区的地形地貌特征，合理确定控制点的数量和分布密度。同时，也应采用先进的测量技术，如GNSS RTK、全球导航卫星系统等，确保控制点的高精度测量。

　　再次，应科学编制作业流程，合理安排测绘工作的各个环节。作业流程应明确各个环节的工作内容、时间安排、人员分工等，确保测绘工作有序、高效进行。同时，也应根据实际情况，制定应急预案，以应对可能发生的各种突发状况，确保测绘工作的连续性和安全性。

　　最后，施工方案还应充分考虑气候环境因素的影响。激光雷达测绘技术对环境条件要求较高，大风、暴雨、浓雾等恶劣天气都会影响测绘质量。因此，应根据测区的气候特征，合理安排测绘时间，尽量选择天气条件较好的时段进行测绘作业。同时，也应采取必要的防护措施，如设置遮阳棚、防尘罩等，减少恶劣天气对测绘工作的影响。

　　4总结

　　综上所述，激光雷达测绘技术在矿山工程测绘中具有广泛的应用前景和潜力。然而，在实际应用过程中，还需要加强管控对策思考，确保技术的有效应用和持续发展。因此，充分发挥激光雷达测绘技术的优势，为矿山工程测绘的准确性和安全性提供有力保障。