CN208953534U - 一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统 - Google Patents
一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，它包括三维激光扫描仪、三脚架以及便携式图形工作站；所述三维激光扫描仪上搭载有高精度GPS装置，可实现三维激光扫描仪的地理坐标定位和验算，并可采集迎面崩岗的三维激光点云数据并进行存储，三脚架承载三维激光扫描仪完成水平条件下的扫描作业，便携式图形工作站上安装了专业的激光点云处理软件，可实现点云数据的编辑以及模型的构建。本实用新型该系统结构简单、操作方便，可节省人力、物力消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种崩岗侵蚀动态监测设备，具体是一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，是用于崩岗侵蚀动态监测的辅助工具，尤其是针对崩岗侵蚀量估算以及侵蚀过程动态监测。
背景技术
崩岗侵蚀作为一种严重的水土流失类型，在我国南方地区，特别是风化壳深厚的花岗岩低山丘陵区分布十分普遍。崩岗侵蚀区年均土壤侵蚀模数可达4.91万（t/km2·a），远超过土壤侵蚀剧烈等级标准，其严重影响周边生态环境，威胁生态安全以及公共安全。崩岗侵蚀监测工作是厘清崩岗侵蚀过程以及开展崩岗侵蚀防治的重要参考和基本保障。但是鉴于崩岗侵蚀的随机性以及监测的不可达性等难题，严重影响了崩岗侵蚀监测技术进程，目前还主要停留在传统的野外径流试验小区以及集水区监测层面，既耗费大量的人力、物力和财力，更无法实现崩岗侵蚀过程的实时动态监测，其监测的时效性和精准性大打折扣，直接影响到后期崩岗侵蚀危害评估及其防治。
发明内容
有鉴于此，本实用新型针对当前崩岗侵蚀动态监测的技术以及手段缺陷，将三维激光扫描仪、三脚架以及便携式图形工作站有效整合，将三维激光情景模拟与重构技术，应用于崩岗侵蚀动态领域。该系统构造简单，操作方便，时效性强，可节省人力、物力投入，同时解决了崩岗侵蚀过程动态监测的难题，可使崩岗侵蚀动态监测更加高效、便捷，是一种开展崩岗侵蚀动态监测的实用新型辅助设施。
本实用新型是这样来实现的：一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，包括三维激光扫描仪、三脚架以及便携式图形工作站；其特征在于：所述三维激光扫描仪上搭载有高精度GPS装置，可实现三维激光扫描仪的地理坐标定位和验算，并可采集迎面崩岗的三维激光点云数据并进行存储，三脚架承载三维激光扫描仪完成水平条件下的扫描作业，便携式图形工作站上安装了专业的激光点云处理软件，可实现点云数据的编辑以及模型的构建。根据崩岗侵蚀监测范围以及精度，设定三维激光扫描仪的架设点位数量以及位置，待各点位扫描完毕后，将获取的崩岗三维激光点云数据导入到装有专业处理软件的便携式图形工作站，便可实现多点位崩岗点云数据的无缝拼接，完成崩岗三维模型以及数字地形图的构建，通过比对多期崩岗成果图进行空间叠加分析，便可实现不同时段内的崩岗侵蚀动态监测。
进一步的，所述三维激光扫描仪，可实现360°范围内的激光点云数据采集，在100m以内的扫描精度均优于5mm，其搭载的高精度GPS的定位精度达cm级。
进一步的，所述三脚架上装有水平气泡装置，可通过调整三个支撑杆对三脚架平台进行调平设置，用于放置和固定三维激光扫描仪。用于放置和固定三维激光扫描仪。
进一步的，所述三维激光扫描仪可根据崩岗侵蚀监测实际情况，进行点位以及距离调整，并保证各架设点位采集到的三维激光点云数据具备40%-60%的重复率和同名点，为后期点云拼接以及模型构建提供基础数据保障。
进一步的，所述的便携式图形工作站，需安装现有较为成熟的三维激光点云分析处理软件，从而完成崩岗三维模型以及数字地形图的构建。
本实用新型的优点是：一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，既克服了传统监测方法时效性差，耗费人力、物力、财力等缺陷，同时，使得崩岗侵蚀动态监测更加便捷和灵活，极大程度的提升了崩岗侵蚀监测的时效性、联动性和整体性，是一种崩岗侵蚀动态监测的新型辅助设施。该系统构造简单，操作方便，大大减少了人力、物力投入。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
在图中，1、三维激光扫描仪，2、三脚架，3、便携式图形工作站。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，主要包括三维激光扫描仪（1）、三脚架（2）、便携式图形工作站（3）；其特征在于：所述三维激光扫描仪（1）上搭载有高精度GPS装置，可实现三维激光扫描仪（1）的地理坐标定位和验算，并可采集迎面崩岗的三维激光点云数据并进行存储，三脚架（2）上装有水平气泡，可承载三维激光扫描仪（1）完成水平条件下的扫描作业，便携式图形工作站（3）上安装了专业的激光点云处理软件，可实现点云数据的编辑以及模型的构建。根据崩岗侵蚀监测范围以及精度，设定三维激光扫描仪（1）的架设点位数量以及位置，待各点位扫描完毕后，将获取的崩岗三维激光点云数据导入到装有专业处理软件的便携式图形工作站（3），便可实现多点位崩岗点云数据的无缝拼接，完成崩岗三维模型以及数字地形图的构建，通过比对多期崩岗成果图进行空间叠加分析，便可实现不同时段内的崩岗侵蚀动态监测。
在开展崩岗侵蚀监测时，首先将三维激光扫描仪（1）的电源打开，检查其设备是否正常运行，并检测其GPS信号是否正常，并检查便携式图形工作站（3）的各项性能指标，以保证正常作业。
具体作业过程如下：首先将三维激光扫描仪（1）从其设备箱里拿出，并根据崩岗监测的实际要求，完成相关参数、扫面范围以及架设点位的预设，根据预设的架设点位，将三脚架（2）架设在设定的点位之上，并进行初步调平，然后将三维激光扫描仪（1）放置在三脚架（2）上方的平台上固定，通过调整三脚架（2）的三个支撑杆，结合三脚架（2）上的水平气泡，完成三维激光扫描仪在调平设置，运行三维激光扫描仪（1）开始进行扫描作业，其他点位三脚架（2）以及三维激光扫描仪（1）的安装与第一个点位安装时相同，待完成全部点位上的崩岗三维激光点云数据的采集后，将三维激光扫描仪（1）中存储的不同点位的三维激光点云数据导入至便携式图形工作站（3），通过其安装的专业激光点云分析和处理软件处理，便可实现多点位崩岗点云数据的无缝拼接，完成此次崩岗三维模型以及数字地形图的构建，通过对比不同时段的崩岗监测成果图，便可实现崩岗侵蚀量估算以及侵蚀过程动态监测。
Claims (5)
1.一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，其特征在于，包括三维激光扫描仪、三脚架以及便携式图形工作站；
所述三维激光扫描仪上搭载有高精度GPS装置，可实现三维激光扫描仪的地理坐标定位和验算，并可采集迎面崩岗的三维激光点云数据并进行存储；
三脚架承载三维激光扫描仪完成水平条件下的扫描作业；
便携式图形工作站上安装了专业的激光点云处理软件，可实现三维激光扫描仪的三维激光点云数据的编辑以及崩岗三维模型以及数字地形图的构建。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，其特征在于：所述三维激光扫描仪，可实现360°范围内的激光点云数据采集，在100m以内的扫描精度均优于5mm，其搭载的高精度GPS的定位精度达cm级。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，其特征在于：所述三脚架上装有水平气泡装置，可通过调整三个支撑杆对三脚架平台进行调平设置，用于放置和固定三维激光扫描仪。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，其特征在于：所述三维激光扫描仪可根据崩岗侵蚀监测实际情况，进行点位以及距离调整，并保证各架设点位采集到的三维激光点云数据具备40%-60%的重复率和同名点，为后期点云拼接以及模型构建提供基础数据保障。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统，其特征在于：所述三维激光扫描仪的架设点位数量以及位置根据崩岗侵蚀监测范围以及精度设定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821394361.9U CN208953534U (zh) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201821394361.9U CN208953534U (zh) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 一种基于激光扫描的崩岗侵蚀动态监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208953534U true CN208953534U (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=66736064
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208953534U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110607412A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-12-24 | 首钢集团有限公司 | 一种测量炉缸侵蚀状态的方法和装置 |
| CN111879300A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-03 | 长江水利委员会长江科学院 | 基于三维激光扫描技术的崩岗侵蚀发育监测方法 |
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2018
- 2018-08-28 CN CN201821394361.9U patent/CN208953534U/zh active Active
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| CN111879300A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-03 | 长江水利委员会长江科学院 | 基于三维激光扫描技术的崩岗侵蚀发育监测方法 |
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Inventor after: Song Yuejun Inventor after: Xie Songhua Inventor after: Xi Tongxing Inventor after: Liao Kaitao Inventor after: Mo Minghao Inventor after: Zheng Haijin Inventor after: Shi Zheng Inventor after: Hu Hao Inventor before: Song Yuejun Inventor before: Xie Songhua Inventor before: Xi Tongxing Inventor before: Liao Kaitao Inventor before: Mo Minghao Inventor before: Zheng Haijin Inventor before: Shi Zheng Inventor before: Hu Hao |