一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法与流程

1.本发明涉及数据信息处理技术领域，且更具体地涉及一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法。


背景技术：

2.目前市场上，全站仪绝大多数用于设站、测量角度、测量距离、测量三维坐标、测量交会定点和放样，扫描仪绝大多数用于侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中实际物体的数字模型。在具体的硐探工程中，常规的现场工作流程是全站仪设站、后方交会、测量靶标、扫描仪设站、扫描靶标、扫描、数据处理、导入全站仪测量坐标、通过坐标拼接、导出点云、导入专业地质数据处理模块。常规扫描流程十分繁琐，携带的仪器多，需要的人员多，扫描速度慢，数据信息处理能力滞后；因此如何将全站仪和扫描仪结合成一台仪器，提高工作效率和节省生产成本是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.针对上述技术的不足，本发明公开一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，在硐探工程编录中，使用gtl-1000全站式扫描仪替代传统的全站仪和扫描仪，具体使用流程为设站、后方交会、扫描、magnet collage导出点云数据、导入专业软件分析完成最终绘制。gtl-1000全站式扫描仪高速的激光扫描速度节省了大量的外业扫描时间，方便的使用方式减少了50％～75％的工作流程，最快20分钟完成一次检查流程，同时节省了设备投资和人力成本，同时也提高了数据信息处理能力。
4.一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，包括以下步骤：
5.步骤1、构建后方交会设站，测量人员根据已知控制点采用gtl-1000全站式扫描仪中的后方交会模块实现设站引点；
6.步骤2、通过gtl-1000全站式扫描仪获取三维扫描的点云数据，测量人员通过gtl-1000全站式扫描仪扫描点云数据，测量地质界线，采集典型地质现象影像资料，以及详细描述各层位、矿化蚀变数据信息；
7.步骤3、地质界线加点；
8.在步骤3中，测量人员根据gtl-1000全站式扫描仪中的测量数据实现各地质界线、构造加点；
9.步骤4、放样、采样；
10.在步骤四中，测量人员采用gtl-1000全站式扫描仪放样，同时采用专用设备完成采样；
11.步骤5、采用magnet collage导出点云数据，采用magnet collage软件查看gtl-1000全站式扫描仪sd卡中存储的点云数据，地质人员通过magnet collage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，并用计算机算法模型对点云数据进行抽
稀；
12.步骤6、将抽稀后的点云数据导入专业地质数据处理模块，地质人员将抽稀后的点云数据导入gis、cad、micromine软件实现硐探工程真三维模拟，采用界线点在3d模拟图像上圈定地质界线，并通过不同颜色表达不同岩性层位；
13.步骤7、完善硐探工程的最终图件，地质人员在3d模拟图像上的相应位置添加产状、分层描述文字和典型地质现象要素，完成硐探工程编录工作。
14.作为本发明进一步的实施例，所述后方交会设站的工作方法包括以下步骤：：
15.步骤一、已知控制点中的三点a、b、c坐标，三点连接形成三角形，设站的坐标p为三角形内的一点；
16.步骤二、gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p。
17.步骤三、通过调整模块调整三点a、b、c坐标之间的距离，所述调整模块包含具有矫正功能的激光定位模块对三点a、b、c坐标进行位置定位；并至少定位10次，并通过极限学习机elm模块的方式对历史数据信息进行评估和训练；其中极限学习机elm模块包含输入层、隐藏层和输出层；
18.步骤四、通过将不同次数绘制的p点连成一条线，形成p曲线；
19.步骤五、评估p曲线幅度值,当p曲线峰值与谷值误差介于0-1时，则表示坐标p精度介于0.1和1之间，用户可以正常使用设置的p点，当p曲线峰值与谷值误差介于1-4时，则表示坐标p精度介于1和2之间，用户排查影响p点位置精度的因素后正常使用，用户停止使用坐标p，以进行故障排查。
20.作为本发明进一步的实施例，所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pa表示∠a的计算中间量，pa输出函数公式为：
[0021][0022]
在公式(1)中，cota表示∠a的余切值，cotα表示∠bpc的余切值；
[0023]
所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pb表示∠b计算中间量，pb输出函数公式为：
[0024][0025]
在公式(2)中，cotb表示∠b的余切值，cotβ表示∠apc的余切值；
[0026]
所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pc表示∠c计算中间量，pc输出函数公式为：
[0027][0028]
在公式(3)中，cotc表示∠c的余切值，cotγ表示∠apb的余切值；
[0029]
所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的横坐标x
p
输出函数公式为：
[0030]
[0031]
在公式(4)中，pa、pb、pc分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，xa、xb、xc分别为a、b、c的横坐标；
[0032]
所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的纵坐标y
p
输出函数公式为：
[0033][0034]
在公式(5)中，pa、pb、pc分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，ya、yb、yc分别为a、b、c的纵坐标。
[0035]
作为本发明进一步的实施例，所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块获取三维扫描的点云数据，激光测量模块测量地质界线，具体包括以下方法：
[0036]
(1)启动gtl-1000全站式扫描仪，设置自动跟踪模块和自动照准模块的工作参数；
[0037]
(2)开启自动跟踪模块，其中所述自动跟踪模块包括cs5464芯片和与所述cs5464芯片连接的arduino微控制器，cs5464芯片连接有偏差分析模块和电流转换模块，arduino微控制器连接有时钟芯片、通信模块、位置溯源芯片、定位模块和交直流转换器；
[0038]
(3)开启自动照准模块，其中自动照准模块包括sim7600ce芯片电路和所述sim7600ce芯片电路连接的通信电路和矫正电路；(4)gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块，实现点云数据采集，呈现清晰3d影像。。
[0039]
作为本发明进一步的实施例，所述gtl-1000全站式扫描仪通过自动跟踪模块和自动照准模块，实现自动转动；
[0040]
其中自动跟踪模块采用马达自动转动装置和激光发射和接收装置实现自动跟踪，并采用180
°
/秒的转速和20
°
/秒的跟踪速度实现高速转动，所述自动跟踪模块棱镜选择模式包括360
°
棱镜atp1/atp1s、小型杆式棱镜r1pa/棱镜s、标椎单棱镜ap01ar/棱镜2，根据不同工作场景选择不同模式来采集点云数据，所述自动照准模块采用反射片实现照准功能。
[0041]
作为本发明进一步的实施例，所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块实现点云数据采集；所述激光扫描模块采用100000点/秒的扫描频率实现高速扫描，并采用(
±
2mm@50m)扫描精度和500万像素的分辨率实现高精度扫描，呈现清晰3d影像。
[0042]
作为本发明进一步的实施例，所述采用magnetcollage导出点云数据，采用magnetcollage软件查看gtl-1000全站式扫描仪中存储的点云数据，gtl-1000全站式扫描仪扫描的存储模块包括闪存存储模块和sd卡存储模块，数据量小采用闪存存储模块储存信息，数据量大采用sd卡模块存储信息。
[0043]
作为本发明进一步的实施例，所述地质人员通过magnetcollage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，magnetcollage软件对3d影像操作的具体过程为融合移动测量和静态扫描的点云数据、无缝整合3d影像和海量数据、可视化分析点云及参考地理。
[0044]
作为本发明进一步的实施例，极限学习机elm模块的构建方法：
[0045]
(步骤1)、设置隐层节点的信息，假设隐层节点为i，权值为w,则第i个隐层节点输出权值向量记作为β，第j个隐层节点偏置记作为bj，则通过内积连接不同层之间的关系，内积记作为w
j。。
xj；(步骤2)、输入评估样本分类标签，假设分类标签记作为m，评估函数记作为：
[0046]
(6)
[0047]
公式(6)中，k表示数据信息输入函数，βj表示第j个隐层计算输出的数据信息，h(.)表示激活函数，xj表示第j个隐层计算输入的数据信息，h(wj..+bi)表示极限学习机激活函数,则隐含层输出矩阵函数表示为：
[0048][0049]
公式(7)中，m表示隐含层输出矩阵函数，l表示计算次数；
[0050]
(步骤3)、故障判断与计算，假设m表示为多次隐含层输出矩阵函数，将m数据信息分为不同的数据集合，假设记作多源数据集s1和s2，则多源数据集s1和s2之间相关因子b(l1，
l
2)的函数表示为:
[0051][0052]
在公式(8)中，ms和mm表示不同源数据集的数据信息，
[0053]
其中利用公式(8)计算得到不同测量值之间的关联因子，进而输出多源数据集间的关联程度。
[0054]
(步骤4)、输出计算函数。积极有益效果
[0055]
在硐探工程编录中，使用gtl-1000全站式扫描仪替代传统的全站仪和扫描仪，具体使用流程为设站、后方交会、扫描、magnet collage导出点云数据、导入专业软件分析完成最终绘制。gtl-1000全站式扫描仪高速的激光扫描速度节省了大量的外业扫描时间，方便的使用方式减少了50％～75％的工作流程，最快20分钟完成一次检查流程，同时节省了设备投资和人力成本。在具体应用中，本发明还可以通过调整模块调整三点a、b、c坐标之间的距离，提高定位能力，通过极限学习机elm模块的方式对历史数据信息进行评估和训练；提高位置数据信息的评估能力，通过这种方法提高数据信息的应用能力和计算能力。
附图说明
[0056]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
[0057]
图1为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法的整体架构示意图；
[0058]
图2为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法中的后方交会示意图；
[0059]
图3为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法中新型全站式扫描仪的硬件结构示意图；
[0060]
图4为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法中极限学习机
elm模块原理示意图；
[0061]
图5为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法中sim7600ce电路示意图；
[0062]
图6为本发明一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法中自动跟踪模块的原理示意图。
具体实施方式
[0063]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0064]
如图1-图6所示，一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，包括以下步骤：
[0065]
步骤1、构建后方交会设站，测量人员根据已知控制点采用gtl-1000全站式扫描仪中的后方交会模块实现设站引点；
[0066]
步骤2、通过gtl-1000全站式扫描仪获取三维扫描的点云数据，测量人员通过gtl-1000全站式扫描仪扫描点云数据，测量地质界线，采集典型地质现象影像资料，以及详细描述各层位、矿化蚀变数据信息；
[0067]
步骤3、地质界线加点；
[0068]
在步骤3中，测量人员根据gtl-1000全站式扫描仪中的测量数据实现各地质界线、构造加点；
[0069]
步骤4、放样、采样；
[0070]
在步骤四中，测量人员采用gtl-1000全站式扫描仪放样，同时采用专用设备完成采样；
[0071]
步骤5、采用magnet collage导出点云数据，采用magnet collage软件查看gtl-1000全站式扫描仪sd卡中存储的点云数据，地质人员通过magnet collage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，并用计算机算法模型对点云数据进行抽稀；
[0072]
步骤6、将抽稀后的点云数据导入专业地质数据处理模块，地质人员将抽稀后的点云数据导入gis、cad、micromine软件实现硐探工程真三维模拟，采用界线点在3d模拟图像上圈定地质界线，并通过不同颜色表达不同岩性层位；
[0073]
步骤7、完善硐探工程的最终图件，地质人员在3d模拟图像上的相应位置添加产状、分层描述文字和典型地质现象要素，完成硐探工程编录工作。
[0074]
在本发明中，在硐探工程编录的现场工作时，可使用gtl-1000全站式扫描仪替代传统的全站仪和扫描仪，具体设备使用流程为设站、后方交会、高速扫描、地质界线测量、放样、magnet collage导出点云数据、导入专业软件gis、cad、micromine分析数据并完成最终硐探工程的编录。gtl-1000全站式扫描仪高速的激光扫描节省了大量的外业扫描时间，减少了50％～75％的工作流程，最快20分钟完成一次检查流程，实际操作中，单人就可完成任务，节省了设备投资和人力成本。
[0075]
在本发明中，所述后方交会设站的工作方法包括以下步骤：：
[0076]
步骤一、已知控制点中的三点a、b、c坐标，三点连接形成三角形，设站的坐标p为三
角形内的一点；具体而言，通过计算三角形特性，以提高数据信息计算能力；
[0077]
步骤二、gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p。具体而言，构设坐标p的曲线坐标以提高数据信息交互能力；
[0078]
步骤三、通过调整模块调整三点a、b、c坐标之间的距离，所述调整模块包含具有矫正功能的激光定位模块对三点a、b、c坐标进行位置定位；并至少定位10次，并通过极限学习机elm模块的方式对历史数据信息进行评估和训练；其中极限学习机elm模块包含输入层、隐藏层和输出层；在矫正数据信息时，可以通过误差信息计算方式进行位置误差计算，通过极限学习机elm模块进行误差数据信息评估和计算提高数据信息计算和评估能力；
[0079]
步骤四、通过将不同次数绘制的p点连成一条线，形成p曲线；
[0080]
步骤五、评估p曲线幅度值,当p曲线峰值与谷值误差介于0-1时，则表示坐标p精度介于0.1和1之间，用户可以正常使用设置的p点，当p曲线峰值与谷值误差介于1-4时，则表示坐标p精度介于1和2之间，用户排查影响p点位置精度的因素后正常使用，用户停止使用坐标p，以进行故障排查。
[0081]
在具体应用中，硐探工程编录前会提前考察现场环境，根据矿洞形状确定控制点，便于后续gtl-1000全站式扫描仪采用后方交会的方式设站。
[0082]
在本发明中，所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pa表示∠a的计算中间量，pa输出函数公式为：
[0083][0084]
在公式(1)中，cota表示∠a的余切值，cotα表示∠bpc的余切值；
[0085]
所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pb表示∠b计算中间量，pb输出函数公式为：
[0086][0087]
在公式(2)中，cotb表示∠b的余切值，cotβ表示∠apc的余切值；
[0088]
所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，pc表示∠c计算中间量，pc输出函数公式为：
[0089][0090]
在公式(3)中，cotc表示∠c的余切值，cotγ表示∠apb的余切值；
[0091]
所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的横坐标x
p
输出函数公式为：
[0092][0093]
在公式(4)中，pa、pb、pc分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，xa、xb、xc分别为a、b、c的横坐标；
[0094]
所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的纵坐标y
p
输出函数公式为：
[0095][0096]
在公式(5)中，pa、pb、pc分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，ya、yb、yc分别为a、b、c的纵坐标。
[0097]
在具体应用中，从已知的控制点中选择能构成
△
abc的三个点，将gtl-1000全站式扫描仪放在三角形内，通过gtl-1000全站式扫描仪测出α即∠bpc、β即∠apc和γ即∠apb的度数，用于gtl-1000全站式扫描仪根据后方交会方式计算出gtl-1000全站式扫描仪当前位置坐标p。
[0098]
在本发明中，所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块获取三维扫描的点云数据，激光测量模块测量地质界线，具体包括以下方法：
[0099]
(1)启动gtl-1000全站式扫描仪，设置自动跟踪模块和自动照准模块的工作参数；
[0100]
(2)开启自动跟踪模块，其中所述自动跟踪模块包括cs5464芯片和与所述cs5464芯片连接的arduino微控制器，cs5464芯片连接有偏差分析模块和电流转换模块，arduino微控制器连接有时钟芯片、通信模块、位置溯源芯片、定位模块和交直流转换器；具体而言，在cs5464芯片以及arduino微控制器双重控制下，通过位置溯源，以提高数据信息计算能力；
[0101]
(3)开启自动照准模块，其中自动照准模块包括sim7600ce芯片电路和所述sim7600ce芯片电路连接的通信电路和矫正电路；(4)gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块，实现点云数据采集，呈现清晰3d影像。
[0102]
在进一步的实施例中如图5所示，
[0103]
在本发明中，所述gtl-1000全站式扫描仪通过自动跟踪模块和自动照准模块，实现自动转动，其中自动跟踪模块采用马达自动转动装置和激光发射和接收装置实现自动跟踪，并采用180
°
/秒的转速和20
°
/秒的跟踪速度实现高速转动，所述自动跟踪模块棱镜选择模式包括360
°
棱镜atp1/atp1s、小型杆式棱镜r1pa/棱镜s、标椎单棱镜ap01ar/棱镜2，根据不同工作场景选择不同模式来采集点云数据，所述自动照准模块采用反射片实现照准功能。
[0104]
在具体应用中，gtl-1000全站式扫描仪会快速采集点云数据，并根据不同的工作场地选取合适的棱镜模式，实现高精度采集数据，呈现更清晰地3d影像。
[0105]
在本发明中，所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块实现点云数据采集；所述激光扫描模块采用100000点/秒的扫描频率实现高速扫描，并采用(
±
2mm@50m)扫描精度和500万像素的分辨率实现高精度扫描，呈现清晰3d影像。
[0106]
在具体应用中，gtl-1000全站式扫描仪采用高频率激光扫描点云数据会减少大量测量时间，gtl-1000全站式扫描仪的高精度和高像素会呈现更清晰地3d影像。
[0107]
在本发明中，所述地质人员通过magnet collage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，magnet collage软件对3d影像操作的具体过程为融合移动测量和静态扫描的点云数据、无缝整合3d影像和海量数据、可视化分析点云及参考地理。
[0108]
在具体应用中，magnet collage软件将gtl-1000全站式扫描仪扫描采集的点云数据进行整合，即根据已知控制点坐标和后方交会测量出的坐标无缝整合各个设站点采集的3d影像片段，组合成硐探工程完整的3d真实模拟影像；并用不同颜色绘制不同的地质，不同
的测量数据圈定不同地质界线。
[0109]
作为本发明进一步的实施例，极限学习机elm模块的构建方法：
[0110]
(步骤1)、设置隐层节点的信息，假设隐层节点为i，权值为w,则第i个隐层节点输出权值向量记作为β，第j个隐层节点偏置记作为bj，则通过内积连接不同层之间的关系，内积记作为wj。。xj；(步骤2)、输入评估样本分类标签，假设分类标签记作为m，评估函数记作为：
[0111]
(6)
[0112]
公式(6)中，k表示数据信息输入函数，βj表示第j个隐层计算输出的数据信息，h(.)表示激活函数，xj表示第j个隐层计算输入的数据信息，h(wj..+bi)表示极限学习机激活函数；
[0113]
在具体应用中，将全战式扫描仪的不同的探测数据信息转换为极限学习机elm模块可以识别的数据类型后，将识别后的数据信息不间断对输入到该模型，通过数据信息编码，以提高编录信息，将这种方法应用到大数据算法模型，以提高信息计算和应用能力。
[0114]
则隐含层输出矩阵函数表示为：
[0115][0116]
公式(7)中，m表示隐含层输出矩阵函数，l表示计算次数；
[0117]
(步骤3)、故障判断与计算，假设m表示为多次隐含层输出矩阵函数，将m数据信息分为不同的数据集合，假设记作多源数据集s1和s2，则多源数据集s1和s2之间相关因子b(l1，l2)的函数表示为:
[0118][0119]
在公式(8)中，ms和mm表示不同源数据集的数据信息，
[0120]
其中利用公式(8)计算得到不同测量值之间的关联因子，进而输出多源数据集间的关联程度。在具体计算和应用过程中，能够将输入的多种数据信息转换为可以识别的信息，以提高数据信息计算能力。
[0121]
(步骤4)、输出计算函数。以供用户应用与实现。
[0122]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：
1.一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、构建后方交会设站，测量人员根据已知控制点采用gtl-1000全站式扫描仪中的后方交会模块实现设站引点；进而实现数据信息获取的准备工作；步骤2、通过gtl-1000全站式扫描仪获取三维扫描的点云数据，测量人员通过gtl-1000全站式扫描仪扫描点云数据，测量地质界线，采集典型地质现象影像资料，以及详细描述各层位、矿化蚀变数据信息；步骤3、地质界线加点；在步骤3中，测量人员根据gtl-1000全站式扫描仪中的测量数据实现各地质界线、构造加点；步骤4、放样、采样；在步骤四中，测量人员采用gtl-1000全站式扫描仪放样，同时采用专用设备完成采样；步骤5、采用magnet collage导出点云数据，采用magnet collage软件查看gtl-1000全站式扫描仪sd卡中存储的点云数据，地质人员通过magnet collage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，并用计算机算法模型对点云数据进行抽稀；步骤6、将抽稀后的点云数据导入专业地质数据处理模块，地质人员将抽稀后的点云数据导入gis、cad、micromine软件实现硐探工程真三维模拟，采用界线点在3d模拟图像上圈定地质界线，并通过不同颜色表达不同岩性层位；步骤7、完善硐探工程的最终图件，地质人员在3d模拟图像上的相应位置添加产状、分层描述文字和典型地质现象要素，完成硐探工程编录工作。2.根据权利要求1所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述后方交会设站的工作方法包括以下步骤：步骤一、已知控制点中的三点a、b、c坐标，三点连接形成三角形，设站的坐标p为三角形内的一点；步骤二、gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p；步骤三、通过调整模块调整三点a、b、c坐标之间的距离，所述调整模块包含具有矫正功能的激光定位模块对三点a、b、c坐标进行位置定位；并至少定位10次，并通过极限学习机elm模块的方式对历史数据信息进行评估和训练；其中极限学习机elm模块包含输入层、隐藏层和输出层；步骤四、通过将不同次数绘制的p点连成一条线，形成p曲线；步骤五、评估p曲线幅度值,当p曲线峰值与谷值误差介于0-1时，则表示坐标p精度介于0.1和1之间，用户可以正常使用设置的p点，当p曲线峰值与谷值误差介于1-4时，则表示坐标p精度介于1和2之间，用户排查影响p点位置精度的因素后正常使用，用户停止使用坐标p，以进行故障排查。3.根据权利要求2所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，p
a
表示∠a的计算中间量，p
a
输出函数公式为：
在公式(1)中，cota表示∠a的余切值，cotα表示∠bpc的余切值；所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，p
b
表示∠b计算中间量，p
b
输出函数公式为：在公式(2)中，cotb表示∠b的余切值，cotβ表示∠apc的余切值；所述已知控制点中的a、b、c连接形成三角形，设站的坐标p为
△
abc内的一点，p
c
表示∠c计算中间量，p
c
输出函数公式为：在公式(3)中，cotc表示∠c的余切值，cotγ表示∠apb的余切值；所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的横坐标x
p
输出函数公式为：在公式(4)中，p
a
、p
b
、p
c
分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，x
a
、x
b
、x
c
分别为a、b、c的横坐标；所述gtl-1000全站式扫描仪根据已知控制点坐标采用后方交会的方式计算出设站的坐标p，坐标p的纵坐标y
p
输出函数公式为：在公式(5)中，p
a
、p
b
、p
c
分别为∠a的计算中间量，∠b的计算中间量，∠c的计算中间量，y
a
、y
b
、y
c
分别为a、b、c的纵坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块获取三维扫描的点云数据，激光测量模块测量地质界线，具体包括以下方法：(1)启动gtl-1000全站式扫描仪，设置自动跟踪模块和自动照准模块的工作参数；(2)开启自动跟踪模块，其中所述自动跟踪模块包括cs5464芯片和与所述cs5464芯片连接的arduino微控制器，cs5464芯片连接有偏差分析模块和电流转换模块，arduino微控制器连接有时钟芯片、通信模块、位置溯源芯片、定位模块和交直流转换器；(3)开启自动照准模块，其中自动照准模块包括sim7600ce芯片电路和所述sim7600ce芯片电路连接的通信电路和矫正电路；(4)gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块，实现点云数据采集，呈现清晰3d影像。5.根据权利要求4所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述gtl-1000全站式扫描仪通过自动跟踪模块和自动照准模块，实现自动转动，其中自动跟踪模块采用马达自动转动装置和激光发射和接收装置实现自动跟踪，并采用180
°
/秒的转速和20
°
/秒的跟踪速度实现高速转动，所述自动跟踪模块棱镜选择模式包括360
°
棱镜atp1/atp1s、小型杆式棱镜r1pa/棱镜s、标椎单棱镜ap01ar/棱镜2，根据不同工作场景选择不同模式来采集点云数据，所述自动照准模块采用反射片实现照准功能。6.根据权利要求4所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征
在于：所述gtl-1000全站式扫描仪通过激光扫描模块实现点云数据采集；所述激光扫描模块采用100000点/秒的扫描频率实现高速扫描，并采用
±
2mm@50m扫描精度和500万像素的分辨率实现高精度扫描，呈现清晰3d影像。7.根据权利要求1所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述采用magnet collage导出点云数据，采用magnet collage软件查看gtl-1000全站式扫描仪中存储的点云数据，gtl-1000全站式扫描仪扫描的存储模块包括闪存存储模块和sd卡存储模块，数据量小采用闪存存储模块储存信息，数据量大采用sd卡模块存储信息。8.根据权利要求1所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：所述地质人员通过magnet collage软件中的3d影像检查硐探工程三维形态的完整程度和界线点位，magnet collage软件对3d影像操作的具体过程为融合移动测量和静态扫描的点云数据、无缝整合3d影像和海量数据、可视化分析点云及参考地理。9.根据权利要求1所述的一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，其特征在于：极限学习机elm模块的构建方法：(步骤1)、设置隐层节点的信息，假设隐层节点为i，权值为w,则第i个隐层节点输出权值向量记作为β，第j个隐层节点偏置记作为b
j
，则通过内积连接不同层之间的关系，内积记作为w
j
。。x
j
；(步骤2)、输入评估样本分类标签，假设分类标签记作为m，评估函数记作为：公式(6)中，k表示数据信息输入函数，β
j
表示第j个隐层计算输出的数据信息，h(.)表示激活函数，x
j
表示第j个隐层计算输入的数据信息，h(w
j
..+b
i
)表示极限学习机激活函数,则隐含层输出矩阵函数表示为：公式(7)中，m表示隐含层输出矩阵函数，l表示计算次数；(步骤3)、故障判断与计算，假设m表示为多次隐含层输出矩阵函数，将m数据信息分为不同的数据集合，假设记作多源数据集s1和s2，则多源数据集s1和s2之间相关因子b(l1，l2)的函数表示为:在公式(8)中，m
s
和m
m
表示不同源数据集的数据信息，其中利用公式(8)计算得到不同测量值之间的关联因子，进而输出多源数据集间的关联程度；(步骤4)、输出计算函数。

技术总结
本发明公开一种基于新型全站式扫描仪的硐探工程编录新方法，包括：步骤1、构建后方交会设站，测量人员通过已知控制点进行设站引点；步骤2、通过GTL-1000全站式扫描仪获取扫描的点云数据；步骤3、地质界线加点；步骤4、放样、采样；步骤5、采用MagnetCollage导出点云数据，采用MagnetCollage软件查看GTL-1000全站式扫描仪存储的点云数据，通过地质人员检查硐探工程三维形态完整程度，并用计算机算法模型对点云数据进行抽稀；步骤6、将抽稀后的点云数据导入专业地质数据处理模块，实现硐探工程真三维模拟；步骤7、完善硐探工程的最终图件。本发明通过使用GTL-1000全站式扫描仪进行硐探工程编录，有效节省了硐探工程的编录时间和成本。有效节省了硐探工程的编录时间和成本。有效节省了硐探工程的编录时间和成本。


技术研发人员：王雷 陈建林 宋忠宁 王斌 韩玉 杨启安 王超
受保护的技术使用者：青海省第一地质勘查院
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/5