毕业设计（论文）-基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究.doc

本 科 毕 业 设 计 (论 文) 基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究Research on Calculating Method ofExploitation Amount of Quarry Based onLaser Point Cloud Data学 院： 测绘工程学院 专业班级： 测绘工程 测绘121 学生姓名： 学 号：指导教师： 2016年 6月淮海工学院本科生毕业设计（论文）诚信承诺书 1.本人郑重地承诺所呈交的毕业设计（论文），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。2.本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。3.本人承诺在毕业设计（论文）选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。4.在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业设计（论文）作者签名： 年 月 日 毕业设计（论文）中文摘要基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究摘 要：三维激光扫描技术在计算复杂矿山开采与储量方面已得到一定应用。针对采石场开采量计算，传统测量方法存在获取数据量少、精度低、复杂地形获取数据困难等问题，利用激光点云数据计算采石场开采量具有重要的研究意义。选择李庄采石场作为研究对象，利用徕卡C10对采石场进行扫描获取高密度、高精度的点云数据。利用Cyclone软件对点云数据进行数据预处理，利用Cyclone软件对数据进行均一化处理，以点云间隔5m为例，Geomagic软件对预处理数据进行精简。采用Cyclone、HD_3LS_SCENE、CASS软件对采石场开采量分别进行计算，并对计算结果进行详细对比分析。研究结果表明：三种软件都能满足工程需要，Cyclone软件计算精度最高，CASS软件操作快捷方便。利用激光点云数据计算采石场开采量具有较好的应用前景。关键词:点云数据；Cyclone；采石场；开采量；计算精度毕业设计（论文）外文摘要 Research on method of calculating exploitation amount of quarry based on laser point cloud dataAbstract:Three dimensional laser scanning technology in complex mining and reserves has been applied.In order to calculate the amount of quarry exploitation,there are some disadvantages for traditional methods such as small date volume, low accuracy,and difficult access to data for complex topography.Comparatively, Using laser point cloud data exploitation of quarry is of great significance.Lizhuang quarry was chosen as the object of study,the point cloud data was obtained by Leica C10.The cloud data were preprocessed by Cyclone software,the point cloud data was processed Homogenization by Cyclone, taking 5m as an example of point cloud.The data were compressed by Geomagic software.Then exploitation amountof quarry was calculated using Cyclone, HD_3LS_SCENE and CASS software respectively, and the results were compared in detail.Research results were indicated that three kinds of software could meet the project demand.Computation accuracy based on the Cyclone software was the highest, while the accuracy by using CASS software was rapid and available.Using the laser point cloud data to calculate the quarry mining has a good application prospect.Key words:point cloud data;Cyclone;quarry;exploitation amount;calculate accuracy 目 录1绪论11.1研究目的与意义11.2国内外研究现状12 点云数据的获取与预处理22.1矿区概况22.2激光点云数据获取42.3点云数据处理62.4点云数据均一化处理113 采石场开采量计算173.1 Cyclone软件求取开采量173.2 HD_3LS_SCENE软件求取开采量243.3 CASS软件求取开采量284数据统计与分析304.1开采量结果统计304.2开采量计算结果分析30结论32致谢33参考文献34第 35 页 共 41 页淮海工学院二一六届本科毕业设计（论文） 1绪论1.1研究目的与意义利用三维激光扫描技术对地形和矿山进行测量已得到广泛应用，采用三维激光扫描可以快速高效的获取高精度的点云数据，解决了计算复杂矿山开采量与储量的精度低的问题。利用激光点云计算矿山开采量也具有重要的研究意义，与传统测量方法相比，利用三维激光扫描技术获取点云数据，解决了传统测量获取数据少、精度低、复杂地形获取困难等问题。此外，利用三维激光扫描获取的点云数据在工程上也满足要求。本论文以李庄采石场为实例，采用三维激光扫描仪获取激光点云数据，介绍了基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究与计算结果的对比分析。1.2国内外研究现状在国外，三维激光扫描技术也得到广泛应用。位于邱卡马塔的Coldelco矿就是通过三维激光扫描技术对矿井设计、测量和地质构造进行分析1。此外，智能扫描方法适用于更新目标对象的点云数据，同时保持以前扫描静态工作环境报表。所提出的快速目标表面建模方法将明显改善重型施工设备的操作效率和安全性，通过区分动态目标对象从周围环境中静态三维图像近实时2。近年来国内一些学者进行了相关研究，主要成果有：任恒星3采用拓普康IS影像三维扫描全站仪获取激光点云数据构造不规则三角网计算土方量的方法进行了试验研究；苏春艳等4采用Lecia HDS SCanStation2以工程堆积为实例，对堆积物体积计算的流程与方法进行了研究；张荣华等5研究表明：三维激光扫描技术满足工程计算的精度要求，给出了在土方量算应用中的相关定量指标。张磊等6通过激光雷达技术快速准确地获取点云数据，精确计算出复杂地形的土方量；刘建英7介绍了南方CASS软件求取土方量的一些方法，指出了CASS软件计算土方量精度满足工程的需要。此外，结合一些软件的出现，也对计算矿山开采量提供了极大的帮助。如：利用Cyclone软件对数据进行拼接预处理，建立TIN模型，计算开采量；利用Arc-GIS软件生成DEM模型，求取所需工程的填方量与挖方量8；利用CASS软件可以计算两期数据的差值求取开采量。软件的使用，不仅保证了精度，而且提高了效率。2 点云数据的获取与预处理2.1 矿区概况 李庄采石场位于连云港市连云区云山街道办事处李庄村李庄水库北侧，采石场附近交通便利，西侧有连霍高速、陇海铁路。采石场是一座孤立的矿山，山上草木较多，附近几乎都是居民的居住地，采石场南边有一个水库，测区比较空旷，几乎没有行人和车辆经过，由于开采的缘故，导致采石场平面形状不规则，地貌起伏不规律，地面起伏比较大。采集对象为中上元古界云台岩群花果山岩组（Pt2-3yh)变质岩系，岩性为斜长浅粒岩。图2-1是采石场地况图，图2-2是采石场近景图，图2-3是采石场远景图。图2-2 采石场-近景图图2-1 采石场地况图图2-3 采石场远景图 矿区地处扬子地台北部边缘，大别苏鲁高压变质带东段南侧，基岩主要在山顶局部出露，第四系分布在缓坡、平坦和洼地中。 基岩为中上元古界云台岩群花果山岩组（Pt2-3yh)变质岩系，岩性为斜长浅粒岩，为本矿区主要采集对象。上更新统残坡积物（Q3），主要分布于山坡，覆盖鱼云台岩群花果山岩组地层之上，与下伏基岩接触界限清晰。覆盖层厚度一般为0.52m左右。 开采的主要对象为中上元古界云台岩群花果山岩组地层，岩性主要为斜长浅粒岩，新鲜面灰色，矿石属坚硬脆性岩类，在受挤压、剪切等外应力作用下，岩石节理、裂隙较发育，原矿石采出后可用于石子加工、路基铺设等，是理想的建筑石料。图2-4是采石场岩层图，图2-5是采石场岩石图。图2-4 采石场岩层图图2-5 采石场岩石图2.2激光点云数据获取2.2.1扫描前期准备工作 考虑到天气原因，测区距离较远，为了提早完成扫描任务，提高工作效率，计划一天完成扫描任务，因此出测前的准备工作非常关键，主要准备项目内容如下：（1）仪器的准备。仪器能否正常使用，（四块）锂电池是否已充满电，准备的仪器设备包括：主机（机箱）、两个配套球形标靶、配套三脚架、两个全站仪型三脚架、两个全站仪基座。（2）人员准备。本次数据获取小组由一名指导老师谢老师和两名同学以及五个公司人员组成。（3）辅助保障准备。主要包括车辆、供电设备（仪器电源线）、临时导线点标志材料、数码相机、记录本与笔、照明灯。2.2.2 野外点云数据获取2006年RTK方法测绘地形图1:2000以后，采石场断断续续被开采，根据相关管理部门需求，需要2006年以后采石场开采量的详细数据。为了达到扫描的目的和精度要求，结合李庄采石场的环境和地形本身复杂的结构特点，又考虑到徕卡C10扫描仪获取数据的特点，采用全站仪模式对采石场进行扫描9。 2015年11 月17日，由江苏万源测绘地理信息有限公司利用RTK在现场测量两个控制点的坐标数据，分别是A点坐标为（3842256.279m，510681.972m，21.463m），B点坐标为（3842303.717m，510692.227m，21.345m）。根据地形情况，将扫描路线设置为闭合导线10，共设立测站12站，在地面做了临时控制点标志，采用中等分辨率(10cm/100m)进行扫描，每站大约为30分钟，根据地形复杂程度选用矩形区域或全景扫描方式11。徕卡C10扫描仪获取点云数据的基本操作流程介绍如下12： （1）在B控制点架设仪器，打开仪器，进行对中整平，量取仪器高。 （2）新建工程文件名为1117b并储存文件。 （3）在测站点设置中新建控制点，设置点号为B，输入B点坐标，储存控制点。 （4）扫描后视点。采用已知后视点的方法，新建后视点A，输入A点的坐标，瞄准后视点，点击计算，扫描结束并储存后视点。 （5）扫描前视点。新建标靶C，选中标靶，点击继续然扫描标靶C，扫描结束后保存。 （6）扫描目标物。选择视场中“Quick Scan”模式，确定扫描区域左右边界，再在视场“用户自定义”中输入已确定的左右边界和底部与顶部边界角度的估值，选择低分辨率进行预扫描，扫描结果达到预期效果，则用中等辨率进行扫描；扫描结果不满足要求，则重新确定左右边界和底部顶部边界角度的估值。查看扫描结果，若结果满足要求，保存文件，进行下一站扫描，否则重新扫描。 （7）结束第一站扫描后，仪器和标靶按照设定好的导线前进方向，选择菜单栏“继续新建站”，重复以上操作步骤。 （8）结束所有测站的扫描后，关闭仪器，整理好所有物品。在扫描过程中，认真绘制扫描导线图，认真记录有关数据。同时对扫描现场拍照（见图2-6，图2-7）。图2-6 架设标靶图2-7 现场扫描作业2.3点云数据处理由于获取的点云是在不同测站扫描的，原始数据是错乱的，在计算采石场开采量之前，需要对点云数据进行预处理13,14。本次使用的数据处理软件是徕卡C10配套的数据处理软件Cyclone8.0。下面简要介绍点云数据预处理过程15。2.3.1点云数据的拼接与质量检查（1）新建数据库打开Cyclone软件，选择菜单命令“ServersWINDatabasesAdd”，输入Database Name，选择保存路径，点击OK（见图2-8）。图2-8建立数据库(2) 数据导入右击数据库1117b，点击菜单中“Import ScanStation C10 DateImport ScanStation C10 Project”(见图2-9），导入所需数据文件（见图2-10）。图2-9 选择数据文件图2-10 导入数据 （3）点云拼接 由于数据量比较大，本次实验采用自动拼接方式，点击菜单栏“RegistrationCreate and Open ModelSpace”（见图2-11）。 图2-11 点云拼接结果图（4)查看拼接精度 采用手动拼接对获取的点云数据进行拼接，分析拼接结果，查看拼接的误差值，选择Constraint list，查看点云的拼接精度信息（见图2-12）。图2-12 误差精度分析 （5）查看导线在Traverse Editor窗口中点击Dsiplay按钮，在弹出的窗口中可以显示导线图，在导线图中我们可以查看导线的边长与角度信息（见图2-13）。图2-13 导线示意图 （6）点云质量分析 根据拼接结果，检查导入的数据没有遗漏，点云质量较好，自动拼接的点云数据实验可用。2.3.2 点云去噪处理 在获取点云数据过程中，存在多种影响扫描质量的外在因素，这些噪声点对求取采石场开采量也会产生一定的影响，在数据预处理过程中删除噪声点16。用Cyclone软件打开拼接结果图，按住“Shift + I”删除噪声点。通过放大与旋转操作，寻找合适的角度，删除所有噪声点，由于点云比较密集，只能将区域外的一些噪声点去除17。 2.3.3 数据范围的一致性计算采石场开采量时，是将2006年的地形图数据与三维激光扫描的点云数据进行对比，在进行数据处理时，要保证两者范围的一致性，主要以2006年地形图数据为基准，利用CASS软件确定范围边界线。（1）范围线的确定打开CAD软件，将2006年的数据导入，根据特征点画出范围线（见图2-14），得到需要的范围线（见图2-15）。图2-14 确定范围线图2-15 点云范围线 （2）导入点云数据利用Cyclone软件“Rectangle Fence Mode”功能，选择点云数据，通过CloudWorx插件将点云数据导入AutoCAD中，点击CloudWorx窗口，然后右击按原坐标粘贴，将范围线粘贴得到需要的点云范围（见图2-16）。 图2-16 粘贴范围线(3) 确定点云数据范围将已有范围线的点云数据在Cyclone软件中打开，然后将范围线以外多余的部分删除，确定需要的点云范围（见图2-17）。图2-17 确定点云范围2.4 点云数据均一化处理为了与2006年地形图数据精度上大致保持相同，需要对三维激光扫描的点云数据进行抽稀处理。为了与传统方法保持精度基本一致，便于数据间的研究对比，确定点云间隔为5m进行点云数据均一化处理。2.4.1点云数据抽稀处理本次实验采用的是5m间隔（见图2-18）。点击菜单栏上的“ToolsUnify CloudsReduce Cloud Average Point Spacing”，设置参数为5m，点击Unify按钮就可以完成点云统一化（见图2-19)。图2-18 设置间隔参数图2-19 点云数据均一化处理结果完成点云数据抽稀以后，单击“FieldExport”项，在选择文件的保存路径及保存格式。点云数据选择Text-XYZformat（*.xyz)格式保存。以备求取采石场开采量。2.4.2点云数据的精简通过Cyclone软件对点云数据粗略去噪处理后，点云数据仍然存在许多影响点云质量的因素（如噪声点、体外孤点），可以采用Geomagic软件进行点云数据的精简18，Geomagic软件精简的主要步骤如下： （1）数据文件的导入打开Geomagic软件，将Cyclone软件处理后的xyz格式文件数据导入，采样比率选择100%，完成数据导入。(2)点云数据着色导入的数据为黑色（见图2-20），处理数据存在难度，所以需要对点云数据进行着色。点击菜单中“点着色点着色”，着色后点云数据（见图2-21）。 图2-20 着色前点云数据 图2-21 着色后点云数据 （3）删除非连接项与体外孤点 点击“选择非连接项”，设置低分隔尺寸为5，点击“确定”，去除非连接项；“选择体外孤点”，敏感度设置为85.0然后点击应用，要删除的体外孤点呈现红色（见图2-22），点击确定，然后选择键盘上“delete”或菜单中“删除”，删除体外孤点（见图2-23)。图2-22体外孤点 图2-23 去除体外孤点后 (4)减少噪音这个步骤是为了使曲面更加光滑，选择“点减少噪音”，参数设置选择“自由曲面形状”，偏差限制设置为0.005m，迭代为1，减少噪音设置完成（见图2-24)。图2-24 减少噪音设置 （5）数据采样 选择菜单栏中“点统一”，间距设置为5mm并且保留边界（见图2-25）。图2-25 采样设置 （6）数据封装选择菜单栏中“点封装”进行参数设置，噪音的降低方式设置为“自动”（见图2-26），然后点击“确定”(见图2-27)。图2-26 参数设置图2-27 封装结果将Geomagic软件处理的数据以vtx格式保存，可供其他处理软件求取采石场开采量使用。3 采石场开采量计算根据相关研究文献，可以采用不同软件计算采石场开采量。本研究选择Cyclone、HD-3LS-SCENE、CASS三种软件求取采石场开采量，以精简后的点云数据为数据源，简要介绍三种软件求取采石场开采量的方法。3.1 Cyclone软件求取开采量 Cyclone软件是徕卡C10配套的随机处理软件，具有处理点云数据与计算体积的功能。依据Cyclone软件提供的计算体积的功能，不能将两期的数据进行叠加求差值，所以需要分别计算每期的体积，然后求差，差值即为采石场开采量19，Cyclone软件求取主要操作步骤如下：(1）数据导入将经过Geomagic软件精简处理后的vtx格式文件后缀修改为txt格式，打开Cyclone软件，将数据导入（见图3-1)，点击菜单栏“ImportImport Rule Change”，出现“constant Intensity”菜单，点击“OK”，即完成数据的导入（见图3-2）。图3-1导入数据图3-2完成数据导入 （2）数据备份新建一个ModelSpace，然后右击导入的数据文件，选择copy，粘贴到新建的ModelSpace(见图3-3）。图3-3 备份文件 （3）建立坐标系 打开点云数据（见图3-4），选中山体顶部的任意一点，点击“ViewCoordination SystemSet from Point”（见图3-5）。图3-4 点云数据图3-5 建立坐标系图（4）建立TIN模型点击“SelectSelect All”，选择全部点云；在工具栏中点击“ToolMeshcreate Mesh”（见图3-6）创建TIN模型20的操作，点击“OK”，TIN模型建立完成（见图3-7)。图3-6 TIN模型建立图3-7 TIN模型 （5）确定采石场区域由于软件自身的封闭功能，所以在生成TIN时，将一些不需要的部分也包括在内，所以 要删除多余的区域，打开备份数据，选择全部点云，选择全部点云再复制，点击“SelectionSelect allEditcopy”，然后打开生成TIN的文件，将点云粘贴，点击“Editpaste”（见图3-8）然后根据点云确定需要计算开采量的区域（见图3-9）。图3-8 粘贴后TIN模型图3-9 TIN模型区域 （6）删除复制点删除粘贴的点（隐藏TIN，删除点），选择“ViewLayersSelectable”，将菜单mesh后的框不选择（见图3-10），然后点击OK，将TIN隐藏成功（见图3-11)，然后将全部点云删除（见图3-12)，再“ViewLayersSelectable”，将菜单mesh后的框选择，即区域确定（见图3-13）。图3-10隐藏TIN设置 图3-11 隐藏TIN图 图3-13 TIN模型图图3-12 删除全部复制点（7）求取体积选择全部点云，点击菜单栏“ToolmeasureTIN Volume”，软件自动计算点云到参考面的挖方量和填方量，其中挖方量（Cut Volume）值为1252640m3即为计算开采量所需要的数据(见图3-14)。图3-14 Cyclone软件计算体积结果因为两期数据计算挖方量的差值为开采量，所以需要求取2006年数据的挖方量，因为提供的2006年的数据格式是dat格式，将dat格式的文件转换为txt格式，再导入Cyclone软件，按照以上方法计算挖方量为1006949m3(见图3-15），将两期的挖方量求差即为采石场开采量，将结果填入表4-1。图3-15 Cyclone软件计算体积结果3.2 HD_3LS_SCENE软件求取开采量HD-3LS-SCENE软件是武汉海达数云技术有限公司自主研发的点云数据处理软件，该软件支持点云渲染、点云选择、量测分析、堆体体积计算等。此次研究主要是根据需求以及数据的密度，设置网格大小，求取每一期堆体体积，然后做差，差值即为采石场的开采量，HD_3LS_SCENE软件主要操作步骤如下： （1）数据格式转换点击菜单栏“文件导入数据导入自定义XYZ转换到HLS”添加文件以及输入输出路径，点击确定，即完成了数据格式转换（见图3-16）。图3-16 格式转换点击菜单中“点云分析点云模型生成工具”，然后选择文件，添加HLS格式文件，并设置网格大小为15m，然后点击投影点云（见图3-17）。图3-17点云投影参数设置（2）生成TIN先将加载的hls格式文件删除，加载proj.hls文件（见图3-18），点击生成DEM，然后打开文件就可以看到TIN模型（见图3-19）。图3-18 加载project格式文件图3-19TIN模型 （3）堆体体积计算选择工具栏中工具，选择文件，然后选择堆体路径和输出路径（见图3-20)，点击确定，就可以算出体积，3D体积587288m3即为求取的体积(见图3-21）。图3-20 文件路径图3-21 HD-3LS-SCENE软件体积计算结果将2006年dat格式的数据利用Excel表格处理转换为txt格式文件，再导入Cyclone软件，然后保存为xyz格式文件，按照上述求取体积的步骤求取2006年地形图数据的体积，结果为342501m3（见图3-22），两期体积差值即为采石场开采量，结果填入表4-1。图3-22 HD_3LS_SCENE软件计算体积结果3.3 CASS软件求取开采量CASS软件是南方数码科技股份有限公司基于CAD平台开发的软件系统。CASS提供了多种计算方法，对不同工程条件可灵活地采用合适的土方计算模型，CASS软件主要操作步骤如下：(1）选择文件将Geomagic精简保存的5m点云数据vtx格式文件转换为txt格式文件，再将txt文件利用Excel表格修改为dat文件。打开CASS，点击菜单栏中“等高线建立DTM”，选择文件，设置DTM参数，最后得到DTM模型(见图3-23）。 图3-23 DTM模型 （2）转换格式 点击选择菜单中“等高线三角网存盘写入文件”，将文件保存为jsw格式。 （3) 求取开采量点击菜单栏“工程应用DTM法工程计算计算两期土方”21，根据提示找到两期三角网文件，然后打开，计算两期土方量，计算结果中的总挖方数量即为求取的采石场开采量(见图3-24）。 图3-24 CASS软件计算土方量结果按照上述操作步骤，计算2015年利用RTK测量的数据与2006年地形图数据的采石场开采量，计算结果如图3-25所示。图3-25 CASS软件计算土方量结果4数据统计与分析4.1开采量结果统计三种软件求取的采石场开采量及相应的数据处理见表4-1，其中VCY、VHD、VCA分别表示Cyclone、HD-3LS-SCENE、CASS三种软件求取的开采量。V表示开采量的平均数，VCY、VHD、VCA分别表示三种软件求取的开采量与开采量平均数之差取的绝对值。VCY/V、VHD/V、VCA/V表示三种软件计算开采量结果与平均数之差与平均数的比值，VRTK表示2015年利用RTK测量的数据在CASS中求取的开采量。表4-1开采量计算结果统计VCY(m3)VHD(m3)VCA(m3)V(m3)VCY(m3)VHD(m3)VCA(m3)(VCY/V)%(VHD/V)%(VCA/V)%5m245690244787247736246071380128411650.15 0.520.47VRTK261087.4.2 开采量计算结果分析针对以上研究结果，主要从计算开采量的技术可行性、计算的精度、软件操作的难易程度等方面进行对比分析，三种软件性能分析结果如表4-2所示。表4-2 软件性能对比结果软件名称 软件安装 难易程度软件使用难易程度运算时间（min）计算精度Cyclone 难 难 20 高HD-3LS-SCENE 较难 较难 40 一般CASS 容易 简单 10 较高针对三种软件的性能及计算开采量结果的精度，详细的对比分析阐述如下：(1) CASS软件CASS软件能够识别多种格式的数据文件，应用范围比较广泛。该软件操作简单快捷，可以短时间内求取土方量，而且在求取两期土方量的过程中，可以实现一步到位，减少了后期大量的手工计算。在计算精度方面，由表4-1可以看出：CASS软件可以获取较高的精度，所以在精度要求不是很高的情况下，CASS软件能够快速求取体积，可以作为优先考虑的软件。在获取激光点云数据的同时，还用RTK方法对采石场数据进行了采集，其特征点间隔约为10m。三维激光扫描仪具有点云数据数量多、间隔均匀、精度高的优势，所以在对采石场的扫描中测量较准确，而RTK是人工测量，测点数量有限，测点范围不全面，所以不能完整的反映出采石场的地表状态。在要求精度较高的前提下，利用三维激光扫描技术获取激光数据计算开采量是一种较好的方法选择。(2)HD-3LS-SCENE软件HD-3LS-SCENE软件在获取方面比较困难，正版软件花费较高，软件试用期都是短暂的。软件操作上比较复杂，计算时间需要40分钟，在三种软件中计算速度最慢。由表4-1可以看出：在精度方面，相比于其他两个软件在相同的条件下，精度最低，因此在对精度要求不是很高的情况下，可以考虑使用。(3) Cyclone软件Cyclone软件是具有较高知识产权的随机数据处理软件，普通用户获取难。该软件的界面与软件说明书都是英文的，如果没有专门的培训或者相关人员的指导，软件使用上比较困难。操作步骤比较繁琐，软件功能比较强大，可以计算采石场开采量。由表4-1可以看出：对比三种软件计算结果可知：Cyclone软件在求取开采量方面精度，Cyclone软件计算结果最高，满足工程测量需要。 结 论本论文通过三维激光扫描仪获取李庄采石场的点云数据，再经过Cyclone软件的预处理和Geomagic软件的精简，运用Cyclone、HD-3LS-SCENE、CASS三种软件分别分别求取采石场开采量的对比研究，得到了如下结论：(1)基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究的方案是完全可靠的、可行的，通过对李庄采石场2006年到2015年间开采量计算结果表明利用激光点云数据的采石场开采量计算可行、精度满足工程需要，激光点云对于开采量的计算具有一定的应用前景。(2)在相同的条件下，Cyclone软件使用难度大，但是操作简单，计算结果精度较高；CASS软件操作简单，计算时间短，计算精度可以满足工程的需要；HD_3LS_SCENE操作复杂，计算时间长，计算精度一般，但是可以满足不同要求的需要。(3)在相同的条件下，三维激光扫描仪测量的数据与常规用RTK测量相比，获取点云数量大，获取速度快，计算精度高，测量结果准确，误差小。本次研究还存在不足之处，针对HD_3LS_SCENE软件，由于设置网格的大小，求取的体积值存在差异，所以在求取体积方面不够严谨。此外如果获取多期的点云数据，计算结果的精度能得到较大的提高。 致 谢首先感谢的是我的指导老师谢宏全教授，从2015年11月份初就开始挑选人员准备2016年的毕业论文，我申请在谢老师手下做毕业论文。从开始教 查阅文献，认识论文的格式，学习论文的格式，选择基于激光点云数据的采石场开采量计算方法研究作为研究对象，选取研究对象，设计研究方案，及时督促，并对进行一些培训，提供相关方面的资料，在这里对谢老师表示由衷的感谢。其次我要感谢的是龙辉学姐能够在百忙之中，抽出时间对我们进行三维激光扫描操作方面的培训工作，教我们使用软件和处理数据，因为有了她的帮助，我才能对Cyclone软件有了进一步的了解，为我的数据处理大大节省了时间。同时也感谢谷老师在内业方面给予的帮助。然后，在外业采集数据时，对于给予我帮助的人，厉堃、陶老师、葛鲁勇学长还有公司外业小组的成员，我要表示深深的感谢。在那寒冷的冬天，他们牺牲自己的时间，陪我一起采集外业数据。最后，感谢所有的专家还有老师对我的论文进行评审并提出宝贵意见，在这里对我的实验论文撰写提供帮助的老师还有同学们再次表