一、项目介绍

　　（一）项目概况

　　天生桥，位于南京市溧水区，是中国仅存的古代人工运河上，横跨两岸巨石而成的天生桥，现已列为江苏省文物保护单位。

　　图1:天生桥

　　天生河桥北段河口段一直没有设防，外河水位较高时就沿河两侧向孟家小圩、河东圩内漫溢，造成两侧村庄、坝区内农作物以及企业受淹。景区段存在地质灾害、防汛道路不畅通、岸坡防护不到位等问题。

　　天生桥景区河道分为以下三种河段情况：

　　1.土质缓坡，冲刷较多，岩石相对较少，水土流失严重；

　　2.岩石、土质边坡混杂，以岩石边坡居多；

　　3.天生桥闸以北段为岩石峭壁，岩石冲刷严重。

　　（二）河道类型

　　1.滑坡

　　图2：土质滑坡

　　图3：土岩混合边坡段

　　图4：岩石滑坡

　　2.坡面滚石或水土流失

　　图5：坡面滚石或水土流失

　　3.崩塌（危岩）

　　图6：崩塌（危岩）

　　根据实际情况，工程区可能存在其他诸如岩土膨胀、砂土液化、渗透变形破坏等其他灾种。

　　（三）项目目的

　　为避免地质环境问题或工程建设诱发加剧地质环境问题的发生，业主单位委托武汉海达数云技术有限公司，利用地面三维激光扫面仪对景区河道进行扫描，得到密集的点云数据，经后期数据处理，绘制地形图完成对河道的地质环境调查，对存在的地质灾害类型进行判断，为河道治理、景观设计方案为地质服务提供数据支撑。

二、设备一览

　　图7：HS450桥上采集河道数据

　　HS系列高精度三维激光扫描仪是武汉海达数云技术有限公司完全自主研发的脉冲式、全波形、高精度、高频率三维激光扫描仪，配套武汉海达数云技术有限公司自主研发的全业务流程三维激光点云处理系列软件，具备测量精度高、点云处理效率高、成果应用多样化等特点，广泛应用于数字文化遗产、数字城市、地形测绘、形变监测、数字工厂、隧道工程、建筑BIM等领域。

三、测量现场

　　河道两侧树木丛生，南京水利规划院曾使用无人机对河道进行数据采集，但树木将河道两侧的岩壁遮挡严重，无法达到要求。利用地面三维激光扫描仪可以完整采集到两岸的岩壁、植物及地貌，完成对河道的地质环境调查，对存在的地质灾害类型进行判断，有效解决客户的需求。海达数云HS系高精度三维激光扫描仪为用户提供多种选择的作业方案、多样性的作业流程。

四、数据成果

　　（一）点云数据

　　图9：河道单站点云数据（一）

　　图10：河道单站点云数据（二）

　　图11：河道整体点云数据

　　（二）测图成果

　　三维激光扫描技术获得的点云数据，具有精确的坐标信息，通过使用中海达的点云后处理软件，自定义设置等高距，即可由高精度点云数据自动生成等高线。海达数云的点云后处理软件支持联动CAD软件，生成的等高线可导入至CAD中，绘制图例并保存图形即可。

　　图12：河道整体等高线图

　　图13：河道局部等高线图

　　图14：河道整体等高线图和点云

　　图15：河道局部等高线图和点云

　　在海达数云的点云后处理软件中还可以手工绘制水位线，进行空间量测，软件实时联动显示到成图软件中，绘制完毕即可成图。

　　图16：基于点云数据绘制水位线

　　五、地形测绘系列总结

　　1.应用案例证实了地面三维激光扫描技术进行大比例尺地形测绘，在测区面积较大时能够快速而精确的采集大量点云数据，有效节约人力物力，缩短工期，提高工作效率和经济效益；在复杂地形和危险测区，能够不直接接触危险目标，详细、快速地进行外业数据采集，既保证人员和设备的安全，又能保证成图精度要求，并同时提高工作效率。

　　2.使用HS系列高精度三维激光扫描仪在山地丘陵区、城市地形测图、带状地形图等项目上都具有一定的优势。