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我國是世界上洞穴資源豐富的國家，也是世界旅游洞穴開發數置最多的國家。我國的洞穴分布廣泛、資源豐富、數量龐大、類型多樣、特色鮮明，但是對洞穴的調查與實地測繪工作卻比較薄弱， 洞穴科學研究較為滯后。
洞穴測量方法優選
傳統的洞穴測量的主要成果是洞穴圖 ， 一般由洞穴平面圖與剖面圖組成。洞穴圖能夠反映洞穴基本形態、規模以及空間展布情況，因而洞穴圖是各個專業人員進行洞穴研究的工作底圖。
Trimble 三維激光掃描儀在洞穴測量中的應用
1、洞內測量
野外實地掃描之前，對洞內地形和重點巖溶體進行詳細踏勘，初步規劃好導線布設線路和測站位置。 因為Trimble三維激光掃描儀將三維激光掃描技術與全站儀技術融合在一起，為更完整的掃描洞穴形態和重要地物，采用邊掃描邊布設導線的方式進行測 盤，根據實際情況調整導線線路和測站位置，但每站都進行嚴格的誤差檢驗。在施剎過程中采用掃描儀配合前后兩個占標的方法布設導，一線站掃描完成后， 搬站到前視架站，原測站安裝占標變為后視，后視占 標撤除變為前視， 以備作為下一測站。這樣每一測站測得的點云均為同一個坐標系統，內業處理時每一 測站所測得的點云不需要人工拼接，所有點云結合一在起，洞穴三維立體圖像就能夠顯現出來。
在每一測站的掃描過程中， 對于本站掃描范圍內形狀簡單、不含有重要巖溶地質體的部分，如入工開挖的巷道， 將掃描點云設置的稀疏一些， 以提高掃描速度；對于需重點測量的部分， 如巖裂隙發育的石筍、石柱和鐘乳石群， 則將點云密度增大，提高測量精度。
2洞穴圖件制作
野外數據掃描完成后，在內業利用內處理軟件 RealWorks進行數據處理。沿掃描點云中洞壁與洞底交接處的點勾繪出洞穴平面輪廓線，再導成?.dxf 格式文件，從而得到洞穴平面；圖任意角度切割點云，沿點云勾繪斷面線， 導成*.dxf格式文件，從而得到洞穴斷面圖。
3洞內巖溶體量測
4其他應用
所有掃描得到的點云數據可以在內業軟件中進行任意切割、分離，并可以導 出為包含X、Y、Z三維坐標和R、G,B顏色值的文本文件。這樣就可以Au在toCAD 和ArcGIS 等其他軟件中使用，為洞 穴及內部地質體建三立維模型提供了扎實的數據基礎，使建立數字洞穴和洞穴數據庫成為可能。
1三維激光掃描技術的優點
通過該洞穴測量工作實踐，體會到三維激光掃描技術在洞穴測量中應用，使洞穴測量精度與效率得了飛躍式的提高。按常規方法，無法等到如此精確而詳細 的洞穴和巖溶地質體的形態數據，使原本辛苦和危險的斷面測量工作在室內就可以完成，從而加快了外業進度，降低測量人員的工作強度，能快速準確的為各專業人員提供測量成果，為后期的洞穴調查、研究與保護創造了條件。
綜上所述，三維激光掃描測量的主要優點：
(1) 三維激光掃描技術解決了不規則地質體的精確測量問題 ， 可以對地質體進行無接觸測是，一定程度的保護了地質體不受破壞。不受光線、地質體特征點所在地形和環境等限制，如陡峭石崖、有劇毒的地區、高溫高壓地區等。
(2) 可以常年定時觀測 ， 得到數據后進行建模 ， 在室內進行對比研究， 考察地質體生長發育過程。地質體如果遭到破壞，也可以根據掌擔的數據按原狀進行修復。
(3) 野外掃描工作完成后， 可以將數據帶回到室內進行洞穴平面圖與剖面圖的生成；
( 4) 在數據處理軟件中 ， 設置飛行路線， 對洞穴進行三維瀏覽并錄制成多媒體，有利于地質景觀的展示與宣傳。
本文將結合本次對洞穴進行的實際測量工作，介紹利用三維激光掃描技術進行洞穴測量的方法和步驟，為洞穴測量工作提供一種新的技術方法。這一研究不僅提高了洞穴測董的工作效率和工作精度，而且為洞穴內部地貌與地質體形態三維可視化構建、虛擬洞穴內部地理場景構建、洞穴地理信息系統建設提供數據源，為洞穴數據庫建設、洞穴景觀旅游開發、洞穴環境與景觀保護、洞穴考古等提供直觀精密的基礎數據。
洞穴測量方法優選
傳統的洞穴測量的主要成果是洞穴圖 ， 一般由洞穴平面圖與剖面圖組成。洞穴圖能夠反映洞穴基本形態、規模以及空間展布情況，因而洞穴圖是各個專業人員進行洞穴研究的工作底圖。
洞穴測量的方法有很多種，選擇哪種測量方法與洞穴測量精度要求和洞穴的形狀有關。較為傳統的方法是羅盤、傾角計測量法，這種方法比較適合對洞穴測量成果的精度要求不高，洞穴空間狹窄，洞內彎曲多、起伏大、洞穴形狀不規則的洞穴。如果對洞穴測量成果的精度要求較高，洞內地貌環境條件較好，則可以選抒計算機輔助測距儀、全站儀的測量方法，這種方法的優點是測量精度較高， 測量數據實現電子存儲并可以在洞內進行數據檢查。如果條件允許，可以與洞外測量基準點聯測，從而得到洞內各測董點的真實三維坐標。缺點是對洞穴內部地貌條件要求較高，測量工作量較大，速度慢，而且洞穴內部地形復雜，這種方法又要求施測人員必須在洞穴特征點上架設合作目標，加大了測量工作的難度與危險性。
三維激光掃描測量方法克服了上述方法的不足。它不需要測量人員在測量點上樹立測量合作目標，減少了工作難度與危險性，而且以每秒成千上萬個點的速度獲得測量點云，大大的提高了測量效率。
Trimble 三維激光掃描儀在洞穴測量中的應用
1、洞內測量
野外實地掃描之前，對洞內地形和重點巖溶體進行詳細踏勘，初步規劃好導線布設線路和測站位置。 因為Trimble三維激光掃描儀將三維激光掃描技術與全站儀技術融合在一起，為更完整的掃描洞穴形態和重要地物，采用邊掃描邊布設導線的方式進行測 盤，根據實際情況調整導線線路和測站位置，但每站都進行嚴格的誤差檢驗。在施剎過程中采用掃描儀配合前后兩個占標的方法布設導，一線站掃描完成后， 搬站到前視架站，原測站安裝占標變為后視，后視占 標撤除變為前視， 以備作為下一測站。這樣每一測站測得的點云均為同一個坐標系統，內業處理時每一 測站所測得的點云不需要人工拼接，所有點云結合一在起，洞穴三維立體圖像就能夠顯現出來。
在每一測站的掃描過程中， 對于本站掃描范圍內形狀簡單、不含有重要巖溶地質體的部分，如入工開挖的巷道， 將掃描點云設置的稀疏一些， 以提高掃描速度；對于需重點測量的部分， 如巖裂隙發育的石筍、石柱和鐘乳石群， 則將點云密度增大，提高測量精度。
2洞穴圖件制作
野外數據掃描完成后，在內業利用內處理軟件 RealWorks進行數據處理。沿掃描點云中洞壁與洞底交接處的點勾繪出洞穴平面輪廓線，再導成?.dxf 格式文件，從而得到洞穴平面；圖任意角度切割點云，沿點云勾繪斷面線， 導成*.dxf格式文件，從而得到洞穴斷面圖。
3洞內巖溶體量測
對于巖溶洞穴中較大的石筍或石鐘乳的精確測，常量受到地形條件的限制而無法得到準確的數值，利用三維激光掃描技術可以解一決問這題。在內業利用RealWorks軟件，可以準確量取洞穴內部掃描到的地物。6圖為冰壺洞瀑布出水口處石鐘乳點云截圖，利用該方法測得它的海拔高程44為6.69米，高5.26米，最大直徑為4.20 米。由于該石鐘乳距洞底有 20 多米高，洞底地形極為復雜， 利用其他方法很難測得它的準確數值。
4其他應用
所有掃描得到的點云數據可以在內業軟件中進行任意切割、分離，并可以導 出為包含X、Y、Z三維坐標和R、G,B顏色值的文本文件。這樣就可以Au在toCAD 和ArcGIS 等其他軟件中使用，為洞 穴及內部地質體建三立維模型提供了扎實的數據基礎，使建立數字洞穴和洞穴數據庫成為可能。
在 RealWorks軟件中，可以設置飛行路線，對洞內進行三維瀏覽，并可以錄制成錄像，從而更加生動的展示與宣傳地質景觀。
在RealWorks軟件中，還可以實現感興趣地物的體積董算，點云取樣、過濾和矢董化，點云著色，提取線性地物，三維等高線及標注，三角網生成，任意形體建模，連續正攝影像等功能。
1三維激光掃描技術的優點
通過該洞穴測量工作實踐，體會到三維激光掃描技術在洞穴測量中應用，使洞穴測量精度與效率得了飛躍式的提高。按常規方法，無法等到如此精確而詳細 的洞穴和巖溶地質體的形態數據，使原本辛苦和危險的斷面測量工作在室內就可以完成，從而加快了外業進度，降低測量人員的工作強度，能快速準確的為各專業人員提供測量成果，為后期的洞穴調查、研究與保護創造了條件。
綜上所述，三維激光掃描測量的主要優點：
(1) 三維激光掃描技術解決了不規則地質體的精確測量問題 ， 可以對地質體進行無接觸測是，一定程度的保護了地質體不受破壞。不受光線、地質體特征點所在地形和環境等限制，如陡峭石崖、有劇毒的地區、高溫高壓地區等。
(2) 可以常年定時觀測 ， 得到數據后進行建模 ， 在室內進行對比研究， 考察地質體生長發育過程。地質體如果遭到破壞，也可以根據掌擔的數據按原狀進行修復。
(3) 野外掃描工作完成后， 可以將數據帶回到室內進行洞穴平面圖與剖面圖的生成；
( 4) 在數據處理軟件中 ， 設置飛行路線， 對洞穴進行三維瀏覽并錄制成多媒體，有利于地質景觀的展示與宣傳。