扫描范文10篇

扫描范文篇1

在澳门博物馆，我不但看到了远走西方的中国明清瓷器，和这些中国艺术珍品如何受宠于欧洲皇室的资料，而且也看到了由中国艺人制作的以西方宗教为题材的瓷器。这类瓷器属西方订件，按订件人的要求制造。瓷器的形制多是中国传统的而上面绘制的图案都是西方的。其中有一胆瓶，做工精美考究，上绘圣母圣婴图，其绘画方式完全是西方的“凹凸法”，体面、明暗、透视符合西画造型规律，人物动态结构准确、富立体感，设色也是西方观念。由此可见，西方绘画不但在教堂，而且走向了民间作坊。

清季也有中国画画家在澳门。如清初八家之一的吴历（渔山），是当时很有影响的山水画大家，他也是澳门圣保禄修院的修士。吴历不但擅画，而且工诗，曾名噪澳门诗坛。公务员之家版权所有

澳门是开放的港口城市。随着商贸、旅游业的兴旺，带有纪游性质的外销画兴起于18世纪中叶，至19世纪达到高潮。西方画家，如英国的乔治·钱纳利，托马斯·屈臣，法国画家奥古斯丁·博尔杰，以及出生于澳门的毕士达和一批画手的作品，成为外销画的粉本。钱纳利毕业于英皇家艺术学院，1825年至1852年居澳门并卒于澳门。他与法国画家、巴尔扎克的好友安古斯特·巴尔吉特友善，其绘画追求对人性的深刻认识，对澳门画坛有一定的影响。澳门曾出现过一些“类钱纳利”式的作品。这些或长期或暂时寓居澳门的西方画家，多采用西方写实画法作画，他们的写生或创作，对认识澳门的民生乡情、人文景观有珍贵的历史价值。如圣保禄大教堂，于1835年被大火焚毁，仅留教堂前壁，而钱纳利笔下的《圣保禄教堂》可使我们一睹火灾前的景观。而博尔杰笔下的“妈阁庙”与当今的妈阁庙实景几乎一般无二。

今年3月新落成的澳门艺术博物馆开幕时，曾展出了啉呱或画室的作品——《女子肖像》，肖像中的女子是官宦人家，衣饰、珠宝透出华贵，身著绸缎的质感和光泽感有逼真之势，人物面部结构、肤色及眼神的描画都相当出色。由是可以约略看出从游文辉时代到晚清澳门油画的发展脉络。

抗战期间俄国画家史密特罗夫来到澳门，有大量描写澳门的作品留世。正是这些中外画家在澳门的创作活动，构成了澳门绘画的历史及画坛景观。澳门美术有悠久的历史。中西审美文化的交流、共生、融汇，澳门开了先河，值得研究。

当今的澳门的画坛，是历史的延续，又具新质，同样以中西交融、多元共存为特征，流派纷呈，民间画会若雨后春笋。有影响的画会有：澳门美术协会、颐圆书画会、文化体·现代画会、中华文化艺术协会、世界美术文化交流协会、恒艺书画研究会、行隐画艺学会、澳门新画会、教育文化艺术协会以及澳门中国画院等。这些画艺团体，文化背景不同，有的以中国传统绘画为根基，有的以西方写实传统为依托，有的又以西方现代艺术为背景。画家中有的毕业于内地高等艺术学府，有的深造于英、法、葡国，画家有澳门人，土生葡人，西方或俄罗斯移民等。

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在澳门博物馆，我不但看到了远走西方的中国明清瓷器，和这些中国艺术珍品如何受宠于欧洲皇室的资料，而且也看到了由中国艺人制作的以西方宗教为题材的瓷器。这类瓷器属西方订件，按订件人的要求制造。瓷器的形制多是中国传统的而上面绘制的图案都是西方的。其中有一胆瓶，做工精美考究，上绘圣母圣婴图，其绘画方式完全是西方的“凹凸法”，体面、明暗、透视符合西画造型规律，人物动态结构准确、富立体感，设色也是西方观念。由此可见，西方绘画不但在教堂，而且走向了民间作坊。

清季也有中国画画家在澳门。如清初八家之一的吴历（渔山），是当时很有影响的山水画大家，他也是澳门圣保禄修院的修士。吴历不但擅画，而且工诗，曾名噪澳门诗坛。

澳门是开放的港口城市。随着商贸、旅游业的兴旺，带有纪游性质的外销画兴起于18世纪中叶，至19世纪达到高潮。西方画家，如英国的乔治·钱纳利，托马斯·屈臣，法国画家奥古斯丁·博尔杰，以及出生于澳门的毕士达和一批画手的作品，成为外销画的粉本。钱纳利毕业于英皇家艺术学院，1825年至1852年居澳门并卒于澳门。他与法国画家、巴尔扎克的好友安古斯特·巴尔吉特友善，其绘画追求对人性的深刻认识，对澳门画坛有一定的影响。澳门曾出现过一些“类钱纳利”式的作品。这些或长期或暂时寓居澳门的西方画家，多采用西方写实画法作画，他们的写生或创作，对认识澳门的民生乡情、人文景观有珍贵的历史价值。如圣保禄大教堂，于1835年被大火焚毁，仅留教堂前壁，而钱纳利笔下的《圣保禄教堂》可使我们一睹火灾前的景观。而博尔杰笔下的“妈阁庙”与当今的妈阁庙实景几乎一般无二。

今年3月新落成的澳门艺术博物馆开幕时，曾展出了啉呱或画室的作品——《女子肖像》，肖像中的女子是官宦人家，衣饰、珠宝透出华贵，身著绸缎的质感和光泽感有逼真之势，人物面部结构、肤色及眼神的描画都相当出色。由是可以约略看出从游文辉时代到晚清澳门油画的发展脉络。

抗战期间俄国画家史密特罗夫来到澳门，有大量描写澳门的作品留世。正是这些中外画家在澳门的创作活动，构成了澳门绘画的历史及画坛景观。澳门美术有悠久的历史。中西审美文化的交流、共生、融汇，澳门开了先河，值得研究。“公务员之家有”版权所

当今的澳门的画坛，是历史的延续，又具新质，同样以中西交融、多元共存为特征，流派纷呈，民间画会若雨后春笋。有影响的画会有：澳门美术协会、颐圆书画会、文化体·现代画会、中华文化艺术协会、世界美术文化交流协会、恒艺书画研究会、行隐画艺学会、澳门新画会、教育文化艺术协会以及澳门中国画院等。这些画艺团体，文化背景不同，有的以中国传统绘画为根基，有的以西方写实传统为依托，有的又以西方现代艺术为背景。画家中有的毕业于内地高等艺术学府，有的深造于英、法、葡国，画家有澳门人，土生葡人，西方或俄罗斯移民等。

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1计算机网络安全现状

近年来，我国的计算机网络技术得到了快速的发展，在人们的生活、工作和学习中的应用都非常广泛，为人们带来了很大的便捷，人们在日常生活中都喜欢采用计算机网络来完成相关的工作和操作，可以提升工作的效率和质量，搜集相关的信息非常方便。计算机网络有很强的便利性和开放性，人们不仅可以利用计算机网络技术工作，还可以利用其完成网络购物和娱乐，丰富了人们的生活。但是与此同时，计算机网络技术也带来了一定的威胁和风险。人们在使用计算机网络时，常常需要留下自己的一些个人信息，如果这些信息没有被保护好，一旦泄露出去将会对人们的财产安全和隐私安全造成重大的影响，例如存款被盗等。不仅如此，在使用计算机网络的同时，如果收到计算机网络病毒的入侵，就会破坏电脑程序，导致电脑系统瘫痪，不仅影响人们对计算机正常使用，甚至还会带来很多麻烦。一些恶意的软件也会导致计算机内部系统不能正常运行。从现在的情况来看，我国的计算机网络存在着很多安全问题，已经严重影响了人们对计算机网络的正常使用，带来了很多的不良影响。

2计算机安全漏洞扫描技术

计算机安全漏洞扫描技术是计算机网络的一种重要防护手段，可以对计算机网络中的网络设备和终端系统进行检测，如果设备和系统中存在着一定的漏洞和安全问题，就可以及时找出来，此时管理人员就可以结合具体的漏洞类型和缺陷情况采取有效的方式来进行修复，避免系统漏洞造成严重的损害和威胁，从而实现计算机网络的安全使用，提升其安全性能。从现在的情况来看，我国的安全漏洞扫描技术分为两种，分别为被动式扫描技术和主动式扫描技术。其中被动式漏洞扫描技术可以使计算机网络中的很多项内容都进行检测和扫描，它是以服务器为基础进行扫描和检测的，并且检测之后会形成检测报告，网络管理人员就可以通过对报告的分析和研究来了解计算机设备和系统存在的安全漏洞，并采取有效的方法来处理。主动式漏洞扫描技术体现在检测的自动化，是一种更为先进的检测技术，只要有网络就可以实现自动化漏洞检测，在自动检测过程中，通过主机的响应来了解主机的操作系统、程序和服务器等是否存在着漏洞是需要修复的，从而实现对网络漏洞的检测。

3计算机网络安全漏洞扫描技术的运用

3.1基于暴力的用户口令破解法应用。基于暴力的用户口令破解法也是计算机安全漏洞扫描的重要方法。从现在的情况来看，很多计算机网络都会设置用户名和登陆密码，从而将网络的操作权限分给不同的用户，如果人们将用户名破解，就可以获得网络的访问权限，使网络安全难以保障。针对这种情况，就可以采用基于暴力的用户口令破解法。例如采用POP3弱口令漏洞扫描，通过用户名和密码来发送和接收邮件。在扫描漏洞时，建立用户标识和密码文档，在文档中储存登陆密码和用户标识，可以实现及时更新。在漏洞扫描时，将目标端口连接，判断这个协议是否为认证状态，如果由失败或者错误的信息，就说明这个标识是不可用的，如果所有的结果都是有用信息，则说明身份认证通过。根据这个指令来做出判断，从而保障系统安全。此外，FTP弱口令漏洞扫描也是一种基于暴力的用户口令破解法，其是一种文件传输协议，其原理和POP3弱口令漏洞扫描非常相似，只是其是通过SOCKET连接来扫描漏洞的。3.2基于端口扫描的漏洞分析法的应用。基于端口扫描的漏洞分析法是一种常见的计算机网络漏洞检测方法，当网络系统中出现一些安全入侵行为之后，就可以对目标主机的一些端口进行扫描，就可以将端口的安全漏洞检测出来。因此，在实际使用基于端口扫描的漏洞分析法时，对漏洞进行扫描时需要向网络通向目标主机的一些端口发送特定的信息，就可以获得关于这些端口的信息。此时，还需要对目标主机中存在的漏洞进行分析和判断，根据已经掌握的信息来实现。例如，在实际的计算机网络应用中，Finger服务和UNIX系统其允许入侵者获得一些公共的信息，此时计算机网络将会面临着安全风险，利用基于端口扫描的漏洞分析法对服务和系统进行扫描，就可以判断目标主机的Finger服务是开放还是关闭的，得出结果之后就可以采取一定的措施来对漏洞进行修复。

4结语

计算机网络安全引起了人们的高度重视，为了保障计算机的网络安全，可以通过安全漏洞扫描技术的应用来实现，在使用计算机网络时通过基于端口扫描的漏洞分析法和基于暴力的用户口令破解法的运用，就可以提升计算机网络的安全性能。

作者:易永红 单位:绵阳职业技术学院计算机科学系

参考文献

[1]王勇.关于计算机网络安全与漏洞扫描技术的分析探讨[J].数字技术与应用,2016,21(04):211-211.

扫描范文篇4

一、中国城市形态扫描

1、北京市城区

北京市的形状为锯齿状的四边形，城区被环形路和城门划分为里外五层。北京市曾为几朝古都，有着较早的规划历史，分区功能比较明显，但因为四合院与胡同的大量存在，以及近代人口的急剧膨胀，使得北京城区交通堵塞现象比较严重。现在的北京城建立在明清时期京城的基础上，明清时期，北京城有四重城墙，既外城、内城、皇城、宫城（紫禁城）。新中国建立后基本上还保持这种格局，在宫城里面建立中央机构——国务院；在以前的皇城，即安定门与永定门之间，设立中央的许多部委。最外面是三环、四环、以及五环，它们之间基本上为生产区与居住区。

2、秦皇岛市城区

该市区位优势非常明显，铁路线密密麻麻，将其分割成几个封闭的区域，为其成为全国著名的玻璃、建材、机械等工业基地奠定了有利的基础。东临渤海，港域深阔，终年不冻，是我国著名的天然良港。

3、邯郸市城区

该市成不十分规则椭圆形，城区周围被滏阳河、渚河、输元河等河流环绕，城市中心则被沁河横穿而过。在纵向轴线上，则为一条非常平直的铁路线，使得左右两边明显对称。向外交通相当便利，特别是南面，好几条铁路线在这里交汇，依托便利的交通条件，城区内的功能比较分散。

4、阳泉市城区

山西生产煤矿，而阳泉则是主要的煤矿城市之一，其城市形态与该特点有着明显的联系，城市沿着桃河成条带状，此外，还有一条铁路线也几乎与该河流重合，这是因为，煤矿主要依赖铁路向外输出。

5、济南市城区

济南市城区的城市形态非常规则，像英文字母“T”字，两条铁路线穿城而过，并交叉汇聚成一条，也形成一个“T”字，沿途设立了三个火车站。省政府、省人大等机构就设立在交汇处不远的大明湖的南面，这些机构的其他方位则由山东省著名的黑虎泉和趵突泉围和。

6、大同市城区

大同市城区看起来就像一个指向北的箭头，北同蒲线与京包线交叉组成箭头的“头”，东环路与新开北路、新开南路平行则组成箭头的“身”。大同市城区里规划非常有规则，区内的道路纵、横非常平齐，道路把城区分割成很多几何块。

7、临汾市城区

临汾市城区将周围的线条拉直就是一个正方形，其东西距离与南北距离相差不大。区内除了市四中、市三中在城区中心，其它几所中学都安置在城区边上。总体布局比较分散。

8、包头市城区

包头市城区粗看起来就仿佛一个哑铃，分成了两部分，中间仅由建设路和赛汉塔拉公园相连。靠西北方的部分为行政区和工业区，因为这里旁边有一条昆都伦河流经，包钢以及包头的几大化工厂就分布在这条河流的下游。东南方的部分则主要是一些文化休闲场所、商场以及轻工业厂，这部分水域面积比较少，只有一个刘宝窑子水库和一条比较细的东河。看来水源对于城市总体布局的影响非常大。

9、青岛市城区

青岛市城区是个非常标准的直角梯形。靠近胶州湾的地方是个三十度左右的三角形，东南和东北则是两个直角。青岛市的形态主要是受胶州湾与黄海形态的影响，两者勾勒出青岛的轮廓。

10、浏阳市城区

东北往西南走向的浏阳河对浏阳市城区的总体形态影响重大，使得浏阳市城区的总体布局趋向集中紧凑型，它把几乎全部行政机构都安排在浏阳河的西北面，因为其西北面紧靠湖南的省会长沙，长沙对浏阳的经济有强大的吸引。通过浏阳大桥，跨过浏阳河，浏阳城区还有非常小的一部分，为南市学校，因为这里即濒临河岸，又远离繁华的城市的中心区，是块安心读书的好地方。

11、岳阳市城区

八百里洞庭可以说是岳阳的“母亲湖”，岳阳市城区全部居于洞庭湖的东面，而岳阳城区的北面、南面、东面也分别被东风湖、大桥湖、三眼桥湖分割。此外京广线对岳阳市城区的规划也影响至深，其穿过的地方都发展成为了城区。

12、温州市城区

温州市城区属于集中式的城市形态，市政府处在整个城区的中心，中心往西北角基本属于行政区域；东北角为生产工厂或企业，因为靠近瓯江；东南角为学校区，温州医学院、温州大学、温州师范学院都分布在这一块；西南角为公园和小区住宅，人们上班或上学都较方便。

13、蚌埠市城区

蚌埠市城区的形态比较有特色，首先是被淮河一分为二，接着是沿着水域，其周围有一条绿化带。城区内水域面积广阔，有淮河、张公山大塘、龙子湖，城区周围基本都有水源，非常适合人居，也适合发展轻工业以及房地产业；交通也相当便利，有三条铁路经过，其中京沪线穿城而过，淮南线与京沪线与之在城市中心汇合。

14、厦门市城区

厦门市的形状有些相感叹号，鹰厦线与另外一条铁路线几乎将整个城区包围起来，形成感叹号的上面主干部分，而鼓浪屿的形状则非常类似感叹号下面的圆点。厦门的区位优势非常明显，有着十分多的港口与码头。其总体布局非常紧凑，行政区、文化圈、商业圈基本都分布在鹰厦线的左侧。

15、南昌市城区

南昌市城区的形态跟非洲有些类似，很像一个逗号，上面大，下面尖，左边全部是河道或者是水域。城市内部布局比较分散，没有中心，各部分都承担的职能都非常平衡，京九线贯通整个城区，但其周围也没有因此而成为商业或工厂

等的聚集地。

16、景德镇市城区

景德镇市城区被昌江、皖赣线分割成三个部分，昌江以西部分是银行、保险公司、医院、邮电局等这样的服务型单位；而昌江、皖赣线之间的部分则是市政府等行政机构；皖赣线以东部分则分布着大量的瓷器厂、陶瓷学校或者与陶瓷相关的科研机构。

17、南京市城区

城市总体布局艺术围绕山与水而展开，东北为山，西北长江，北有玄武湖，西南有莫愁湖，宁镇山脉绵延起伏，环抱市区，周围河湖纵横交错；道路网络自由布置，与山势与水体协调，市区内秦淮河穿城而过。整座城市背山、面江、抱湖，宛然一座天然的山水城市。

二、城市形态的成因分析：

1、地理条件

地理条件包括地形、地貌以及河流的分布或走向等，这些对城市的空间结构形态影响非常深远。早在古代，我国就是一个非常讲究风水的国家，不管是城市布局，或者是建筑的选址，都喜欢依山傍水，这是因为我国是一个农业大国，农业对于山、水有着天然的依赖。当然，后来兴起的工业，山水对其发展也有着不寻常的意义，工厂建在水域旁，其生产的成本就会低于厂房选址远离水源的同行，在竞争中就会取得优势。

2、矿产资源

山西大同是解放初期重点建设城市，人口从4万发展到24万，是我国重要的煤炭、电力基地。作为矿产输出城市，最首要考虑的当然是对外交通，对外交通当中，输出量最大、费用最低的当然就是铁路。所以大同市的北面就基本上以的北同蒲线与京包线为界限，两线相交，成了“箭头”的头部。

3、历史沿袭

中国历史悠久，地大物博，城镇众多。而其中有些城市因为其地理位置适中，交通发达，风水较好，成为统治者青睐的对象，许多朝代都将其作为都城。他们一般都城规模较大，有城墙、宫殿建筑群、宗教寺庙、皇家苑囿等，城市经过严密规整的规划和建设，形制考究，用地完整、规则，街道空间泾渭分明，主次清晰，是我国城市建设理论地典型代表和古代城市建设地杰作。当历史发展道今天，现代的这些城市对其古代已有的良好城市规划进行了继承。

北京、西安、洛阳等这些曾是几朝古都的城市就是非常典型的代表，整个城市的形状非常规整，像四方状，城市内部因为街道平直，城市用地被划分成很多方格。

2、交通条件

如近代铁路的修筑，在枢纽要道或是铁路、河流交汇处出现了一些新兴城市，如陇海路与京广路交汇处的郑州，京浦线与淮河交汇处的蚌埠等都是由于铁路枢纽而兴起的。因此这些城市有些便会以铁路线作为城市的对称轴，此外，依托便利的交通条件，这些城市的布局经常会比较分散，这是一个城市形成城随路走这种格局的先决条件。

扫描范文篇5

三维扫描技术在文物保护中的重要性

伴随着计算机和制图技术的发展，现有的制图技术可用于文物保护，满足特殊的制图需求。对不同的文物古迹，其制图方法也不相同，应根据不同的文物特点，制定不同的制图方案。运用新的测绘技术、新设备、新方法对复杂和不规则文物进行保护，充分发挥现代测绘的新功能。如卫星遥感、航空摄影测量、近场摄影测量、三维激光扫描技术等，正在逐步取代传统的文物测绘方法，与遥感影像相结合，进入文物测绘领域，进行数字测绘，为文物保护提供优质服务。现代制图技术与传统制图方法相比，在文物保护和考古研究中具有明显优势。利用GNSS技术对文物古迹进行定位，具有传统制图、无视场、无观测时间、全天候作业等优点。利用RS技术可迅速获得目标区域的图像数据，大部分工作可转移到室内，劳动强度低，工作效率高，其测量结果的准确性大大提高。运用GIS技术对数据库中的文物信息进行管理，实现文物信息数据的查询、统计、分析，使文物管理真正实现数字化、智能化。对古代建筑来说，传统的制图方法精度不高，只能通过建筑的平面、立面、剖面、轮廓、影像等获得建筑的三维平面图，而三维激光扫描技术不仅能获得建筑物的三维平面图，还能获得建筑物的点云数据和纹理信息，包括传统设备难以获得的细节和材料。三维激光扫描仪的扫描速度可达每秒1百万点，目前传统测绘能在数天或更多时间内完成三维坐标测量，极大地提高了外场数据采集的效率，同时，将主要数据处理工作由外部环境转移到室内环境中，改善了工作环境。三维激光扫描仪采集的三维点云数据可任意切割为特征部分，分成若干部分，再由不同的人来处理，将会使行业内部的运行效率大大提高，改变了传统依靠外业工作的局面。三维激光扫描技术与完整的目标扫描方案相结合，可对目标物体进行全方位测绘，得到完整的扫描数据，然后建立目标的三维模型和正交图像。由于传统绘图技术难以突破，因此，利用更先进的制图技术，成为文物古迹保护的趋势。

三维扫描在文物保护中的优势

（一）单点采集转批采集

由于传统的单点采集方式存在误差大、时间长、易受干扰等缺点，容易造成扫描延迟而妨碍工程进度，因此在测量和涂布时，一般需要对整个过程进行规划。测绘过程中会出现传统测绘条件不能满足现代测绘需要、发展不平衡的现象，测绘工作难以完成，要获得准确的数据，通常要对整个过程进行规划。对于一些难以保存的文物，用传统的方法很难作出准确的结论，引入三维扫描技术，可在测绘过程中实现批量采集，保证最终测量结果与被测对象具有较高的一致性。

（二）实施野外测量

文化遗产测绘涉及户外研究，如大型建筑、雕塑等，需要大量的人力、物力，在室内无法进行。三维扫描技术可对毫米级文物进行定量密度测量，并将测得的数据输入电脑，用计算机软件恢复同等比例的实物样机，降低工作难度。

三维扫描技术在文物保护中的应用方式

（一）采集和预处理扫描数据

三维扫描的技术被应用在各行各业中，它的主要优势就是高密度测绘，尤其是在我国文物保护的领域中，三维扫描技术不仅仅突破了传统的绘制测量带来的局限性，还展现出了三维扫描技术的广泛应用以及发展空间，并且对传统的测绘方式进行了改革与创新。由于三维扫描技术运用三维激光点对采集的云数据进行高精确度的记录、上传和运算，对我国的文物保护工作带来了很大的便利。应用三维扫描技术保护文物，首先要应用激光扫描来对点云数据进行收集。在实践工作中，为了保证数据的准确性，需要对数据进行多次采集。因此，应结合具体的扫描引导规则选择恰当的扫描分辨率，以此保证采集内容具有准确的意义，然后根据扫描数据的格式，并对采集数据进行预处理。主要任务是在统一坐标系中生成点云数据的工程坐标。对相对应的点进行详细的分析和拼接，旨在为文物保护研究创造良好的框架条件。

（二）绘制二维数字线画面

二维数字线画图作为保护工程领域中的一种通用语言，被用于相关工作。简而言之，绘制图表时，数据主要是从不同角度扫描点云，并结合后一步工作图，为文物测绘提供参考。建立后一套制度，可为修复方案及其具体实施、监测点的制定提供便利条件。通过二维数字地图的制作，不仅要整合所制图对象的长、宽、高数据，还要对当地文物进行测量，将三维扫描技术应用于二维数字线图中，确保校对资料的正确性和完整性。

（三）基于数据文件修改模型

三维扫描技术测量文物数据，可以比较色彩特征、设计方向，保证文物研究的发展处于稳定状态，通过定期观察，工作人员对异常数据进行比对，找出文物修复和保存的关键，及时采取措施延长文物寿命。同时，文物研究者要建立网络数据库，使文物拥有视觉形象，另外，各地区文物工作者要建立网上交流平台，避免因外部客观时空的限制，能够无障碍地交流。

（四）漂亮的照片

实物文物部分，具有较高的色彩质感，整体结构，如绘画、浮雕、出土文物等，按三维扫描技术要求，拍摄出更加逼真的照片，并具有较高的分辨率和较好的可视性。三维扫描技术系统生成的图像可以极大地帮助研究者研究文物，同时也符合公众的审美观念，可作为展品在网上博物馆展出。随着信息技术的飞速发展，新的设备和完善的功能使它在应用中更加熟悉，并成为文物保护的重要手段。

参考文献

[1]赵靓靓.浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].计算机产品与流通,2020(10):16.

[2]倪书一.浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].中国民族博览,2020(02):224-225.

[3]袁楠,高伟,侯聪毅.三维激光扫描技术在文物保护中的应用研究与进展[J].天津城建大学学报,2019,25(01):65-70.

[4]张怡晗,苏一飞,胡晓宇.浅析三维扫描技术在博物馆中的应用[J].新丝路:中旬,2020(2):0164-0165.

[5]吴建岳.一种基于点云数据的三维建模方法研究[J].浙江国土资源,2019(09):51-52.

[6]王麟.三维激光扫描测绘技术在宁波不可移动文物保护利用中的探索与实践[J].自然与文化遗产研究,2019,4(08):56-60.

[7]马宏毓,赵新.三维激光扫描技术及BIM技术在古建筑保护测绘中的应用[J].岩土工程技术,2019,33(04):222-225.

[8]王欢欢.基于三维激光扫描技术提取农业信息的应用综述[J].农业与技术,2020,40(20):57-59.

扫描范文篇6

由于电网规模不断扩大，电网元件N-1和N-2组合数量十分庞大。为提高计算效率，需要在全故障扫描时采用加速技术。

1.1静态扫描加速技术

1）对于双回线或多回线、并列运行的变压器等，在扫描时无论是单重故障还是多重故障，均只枚举一次；

2）使用拓扑分析功能，快捷地找出同塔双回线路，以及同一发电机组的出口变压器；

3）优化元件切除方案，生成校核元件列表，只生成一次节点导纳阵，优化了静态扫描计算流程；

4）使用改进PQ分解法，并用合并小支路的形式提高潮流计算收敛性和计算速度。

1.2动态扫描加速技术

按故障的严重程度对故障的计算顺序进行排序，优先计算较严重的故障。若计算结果显示稳定，则自动认为该元件发生较轻的故障也能保持稳定，而不再对较轻故障进行校核，从而减少动态扫描计算量。动态故障优先级见表2所示。优先级1表示故障后果最严重，优先级9表示故障后果最轻微。动态扫描时从优先级为1的故障开始。

2应用测试

本系统已在江西电力调度控制中心投入运行。使用本系统对江西电网2014年夏大方式进行分析，对220kV及以上电网进行静态和动态全故障扫描。故障元件范围是江西省内220kV及以上电网元件，分区选择江西省内全部13个分区，电压等级选择220kV、500kV。越限元件范围与故障范围相同。

2.1静态全故障扫描

静态故障类型选择N-1和同杆并架故障扫描。结果显示，静态扫描故障总数760个，导致越限的故障11个，其中导致母线电压越下限的故障1个，导致线路过载的故障1个，导致变压器过载的故障9个。静态扫描结果详细列出了11个导致越限的故障信息，包括切除元件列表和越限元件及越限量。用户可以在地理图中选择相应的故障作业号查看潮流结果。

2.2动态全故障扫描

动态故障类型选择线路三相短路、单相接地重合闸成功、同杆双回或多回异名相故障。根据计算设置，本次扫描自动生成3202次故障，结果表中列出2168次故障暂稳计算结果，有1034次故障根据动态扫描加速技术省略计算。在有暂稳计算结果的故障中，导致功角失稳的有85个，导致电压失稳的有420个。

2.3计算结果分析

该系统计算过程迅速，结果准确。该次应用在台式计算机上完成，CPU是intel酷睿2.93GHz，内存2G。在进行江西220kV及以上电网静态全故障扫描时，仅需5~7min即可完成。完成江西220kV及以上电网线路三相故障动态扫描需要约22h。通过抽样对比可以验证该系统的计算结果与PSASP是一致的。

3结论

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［关键词］面部扫描仪；口腔医学；三维重建；人体测量

口腔医学诊疗部位涉及颈部以上至发际线以下的颌面部区域，该区域软硬组织的病变均可能造成软组织缺损、畸形，影响患者相应部位的美观、功能及心理健康。客观准确地评价面部形态是诊治口腔颌面部疾病的关键环节。传统方法有直接人体测量法，采用卷尺、游标卡尺等工具进行测量，是一种古老、简单且低成本的方法［1］。但该方法准确性较差、数据不易保存、可重复性较差。随着放射学的发展，超声、磁共振成像、计算机断层摄影、口腔颌面锥形束CT等放射学检查手段也逐渐应用于面部测量［2－4］。这类方法可以较好地对面部形态进行三维重建，但存在一定的电离辐射。今天，随着光电技术和计算机科学的发展，高精度的面部扫描仪逐渐被用于医学临床，原始面部信息被转换成数字信号，经过相关软件的编辑、存储、输出与后处理，常被用于计算机辅助设计与计算机辅助制造（computer－aideddesignandcomputer－aidedmanufacturing，CAD／CAM），在人类学［5，6］、法医学［6，7］、形态学［7］、认知科学、人体工程学和口腔医学等领域均有不可或缺的作用。本文将概述面部扫描仪的类型、工作原理及其在口腔医学中的应用，并对其未来发展做出展望。

1面部扫描仪的工作原理

三维扫描的关键在于物体三维数据测量，测量方法分为接触式和非接触式两类。接触式扫描仪如FaroEdge三坐标接触式测量臂（Faro公司，美国）、ProceraForte接触式扫描仪（NobelBiocare公司，瑞典）等，多为机械三坐标测量，其探头与物体表面接触，易使之受压变形，因此多用于汽车制造、零件加工、口腔模型数字化等［8，9］。非接触式扫描仪的扫描头则与物体保持了一定的距离，避免划伤待测物表面或造成测量压迫。由于人体软组织存在可让性，且往往存在接触测量难以触及的微小区域，因此主流颜面部扫描多为非接触式光学扫描仪，其工作原理大致可分为3类：激光三角测量原理、结构光测量原理和立体摄影测量原理。精度一般在0．5mm左右，误差为0．14～1．33mm［10］。激光扫描仪主要有3ShapeR700扫描仪（3Shape公司，丹麦）［11］、NextEngine三维扫描仪（NextEngine公司，美国）［12］、FaroEdgeLLP线激光扫描测量系统等。这类扫描仪采用可照射皮肤的二类激光作为投射光，通过仪器发出激光与面部反射激光之间的时间差，应用三角测量原理来测得红外线的位移即该点的深度信息，进而实现三维重建［13］。激光扫描仪测量准确性高，但造价较高，扫描用时较久（8～30s），存在眼安全问题，同时对物体表面粗糙度、过大角度等较为敏感［9］，因此在临床上的使用较为受限。应用结构光法的面部扫描仪主要有FaceScan三维扫描仪（3DSystem公司，德国）［9］、3DSS－STD－Ⅱ三维扫描仪（上海数造科技有限公司，中国）［14］、EinScanPro三维扫描仪（先临三维公司，中国）等。工作时，这类扫描仪的光学投影装置会发出特定编码的结构光，投射至面部后产生移相，随后摄像机电荷耦合元件（charge－coupleddevice，CCD）同步获取调制后的二维光条畸变图形，将光信号转换为电信号，获得待测面结构信息，经计算机系统解算二维光条的图像坐标，直接或间接地获得面部外形［15］。结构光技术扫描速度快、景深大、精度好，临床应用广泛，但对环境光和金属表面敏感，部分产品采集黑色、透明、反光面信息时需要喷粉，患者舒适感低［16］，成本高、需要多角度复杂校准。立体摄影测量基于双目／多目视觉原理，采用摄影机模拟人双眼视物，利用视差恢复物体三维信息。典型产品有3dMDFaceSystem三维颜面部扫描仪（3dMD公司，美国）、FaceCameraPro（Bellus3D公司，美国）、Di3D系统［2］（Di－mensionalImaging公司，英国）等，借助两台或者多台位置确定的立体摄像机（包括获取纹理信息和位置信息的相机）进行被动式光学三维扫描；也可同时主动投射非结构光，消除环境光谱干扰，拍摄两张或多张立体相片，由立体像对上的像点位置信息解算待测点在三维空间的位置，从而获得面部深度信息，绘制三维图像［17］。该方法可以无创扫描面部，一次扫描即可获得相对完整的图形，目前普遍认为3dMD系统有着较高的准确性和可靠性［18－20］，有学者研究了3dMDFace系统的实际测量精度，发现其有着良好的可重复性，且认为该系统实现的精度是非专业人士在人体测量中能达到的最低专业标准［18］。但这类设备占用空间大、难以转移，每日需进行标定，操作敏感性高，对有光泽的表面扫描表现较差［19］，且不能很好地扫描毛发等细微结构，因此仍需进一步研究与改进。

2面部扫描仪在口腔临床诊疗中的应用

颌面部疾病易对患者身心健康造成影响，为研究其导致面部软硬组织发生的改变，指导临床治疗，颌面部三维形貌的测量及重建很有必要。

2．1面部扫描仪在口腔颌面外科中的应用

口腔颌面外科对各种因素导致的面部畸形已有较为成熟的治疗手段，如唇腭裂患者的序列治疗、骨性牙颌畸形的正颌外科手术治疗等。对上述治疗的评价以往多采取医师主观评价、患者自我感受等方式，或采取手工测量、治疗前后照片对比等测量误差较大的客观手段，缺乏评价治疗的定量标准。面部扫描仪由于其强大的图像采集能力和可添加真实皮肤纹理信息等能力，在颌面外科诊疗中已有较多应用。Mu等［20］对比了肉芽肿性唇炎（cheilitisgranulomatosa，CG）治疗前后的面部轮廓，发现CG患者上下唇之间的距离和上下唇唇红缘长度有显著差异。Verzé等［21］使用Cyber－ware3030RGB激光扫描系统采集了10例严重阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的三维图像，发现在正颌外科治疗前后，患者面部软组织没有明显变化。除此之外，在评估面部肿胀程度［22］、分析唇腭裂治疗前后差异［23］、手术造成的鼻部形态改变［24］等方面，均可利用面部扫描仪进行辅助诊断与治疗。面部扫描仪能定量评价出现在颌面部的诸如肿胀、缺损、畸形等症状以及治疗前后的差别，这有助于排除医师主观干扰，尽早明确诊断，为疾病的转归提出基于面部软组织三维数据上的客观判断。

2．2面部扫描仪在口腔正畸中的应用

正畸学与面部软组织形貌息息相关。无论是矫正前后的面部形态，或是不同人群的面部特征，这些信息都需要我们对面部软组织形貌做出准确的解读。而三维面部扫描仪则提供了一种全新的解决手段，在确定面中线、分析面部对称度［25］、对比男女面部差异［26］等诸多方面均有良好应用。有学者发现上下颌矢状关系和冠状方向的三维摄影测量值与相应的传统头影测量值有很强相关性，可以作为头影测量的预测因子［27］。有学者对比了二维侧位摄影和三维扫描技术评估软组织轮廓的效果，发现两者的评价效果均可为临床所接受［28］。因此我们可以联合三维扫描技术，在最小放射剂量原则的指导下减少患者接受的放射剂量，将放射视野限制在医生感兴趣的区域，减少对患者的伤害。除此之外，面部扫描仪也极大地简化了正畸诊疗流程。正畸治疗对面部软组织的改变可以是显著的，也可以是轻微的。对于这种改变，以往我们多依靠肉眼观察、照片对比等手段，但面部三维信息重建提供了定量分析的可能。有学者使用3dMD系统对上颌快速扩弓器（maxillaryskeletalex－pander，MSE）展腭中缝的效果进行了研究，发现MSE保留1年后，鼻翼平均位移量为1．5mm，右颊平均位移量为2．5mm，左脸颊平均位移量为2．9mm，软组织出现了显著改变［29］。这种可视化的操作不仅使矫治方案更为灵活，也因评估和量化了不同治疗方式造成的软组织变化而使医患沟通更为直观、有效。

2．3面部扫描仪在口腔修复中的应用

颌面部三维扫描是面部缺损修复、美学预测、全口义齿修复等数字化修复的关键。在数字化修复中首先应用的三维扫描产品是诸如3Shape扫描仪、OrthoInsight扫描仪等的口内扫描仪。将牙颌模型数字化处理后，联合CAD／CAM系统、快速成型技术，可以实现各类修复体（如：固定义齿、活动义齿及赝复体）的即刻制作［30］。这种方法减少了患者就诊次数，消除了传统印模给患者带来的不适感，但缺乏修复体对面部软组织影响的预判，丧失了评估治疗效果的一个重要维度信息———软组织信息。而面部扫描仪创建的三维面部信息是高度真实、真彩色、富有皮肤纹理信息的，因此可以大大提升治疗的精确程度和美学效果［31，32］。有学者应用3dMDFace系统研究了单侧唇腭裂患者佩戴上颌可摘局部义齿修复唇腭裂的美学效果，发现治疗前后面部数据如U1－SN、零子午线等存在统计学差异，即上颌可摘局部义齿可使单侧唇腭裂患者面部轮廓更加和谐［33］。也有学者联合口内、面部扫描仪制作眼球赝复体，获得了良好的美学修复效果［34］。

3小结与展望

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关键词：三维激光；扫描系统；自动化技术

随着图形应用领域的扩大，如何将现实世界的立体信息快速的转换为计算机可以处理的数据成了人类追求的一个目标。三维激光扫描技术是整个三维数据获取和重构技术体系中最新的技术。传统的扫面系统中有很多漏洞，这些问题的存在使得最终的测量结果受到了一定的影响。相比之下，三维激光扫描系统在标定、精度以及自动化方面的优势更加明显。

1三维激光扫描系统的标定自动化技术

1.1自动化技术的实现要求三维激光扫描系统标定自动化技术的实现要求主要包含以下两方面：第一，系统所采用的标定算法能够自动完成测量过程中涉及多有参数的计算。在对内外参数进行标定的过程中，其对所提供初始化条件的要求是，向其提供被测特征点的空间三维坐标及其图像上相对应的坐标点。1.2自动化技术的方法边缘提取：为了实现边缘提取目的，这里是基于数学形态学的轮廓提取算法进行计算。这种方法的实现过程是，结合一个共含九个点的结构元素对所得的测量图像进行腐蚀，当得到腐蚀图像之后，利用腐蚀之前的图像减掉腐蚀之后的图像，实现测量目标对象所有内部点的掏空，进而得出所有椭圆的边缘，实现对其轮廓的有效提取。这种处理方式能够有效保证标定精度[1]。筛选目标：在标定自动化技术的实现过程中，涉及到目标的筛选问题。其筛选过程的参考因素主要是不同目标的像素数目信息以及各自的位置信息等。当筛选过程结束之后，需要对后续过程所需的目标进行排序，该操作能够保证所提取的最终目标点具有左右匹配的特点，进而保证三维激光扫描系统的精度以及标定结果的准确性[2]。

2三维激光扫描系统的精度

2.1摄像头景深对三维激光扫描系统精度的影响在实际测量过程中，焦点前后的光线会分别发生聚集和扩散，在这个过程中，点的影响会逐渐模糊成一个面积较大的圆，这个圆被称为弥散圆[3]。当人眼对图像的鉴别能力超出弥散圆直径时，该弥散圆无法被肉眼辨别出来，这个弥散圆则是容许弥散圆。在焦点前后两个容许弥散圆之间的固定距离被称为景深。在应用三维激光扫描系统的过程中，当摄像机景深小于扫描物体时，实际超出景深部分的扫描对象会变得模糊，该部分特征提取过程会受到相应的影响，因此，实际成像位置的精确性也会受到相应的影响。为了保证三维激光扫描系统的精度，在实际应用过程中，应该结合具体的扫描对象选择相应的CCD以及镜头。如果扫描对象具有不确定特点，为了保证三维激光扫描系统的精度，应该将扫描对象控制在摄像机的景深范围中[4]。为了实现该目的，可以对z轴进行适当控制，使得该轴能够沿着被扫描对象进行高度轮廓运动。2.2镜头畸变对三维激光扫描系统精度的影响应用在工业领域的光学视觉测量系统中，在装调工艺以及加工等因素的作用下，会产生一定的光学畸变，当视场逐渐增加时，镜头产生的畸变也会逐渐增加。这种变化会对成像的几何位置精度产生影响。这里通过成像系统分辨率对其影响过程进行分析。如果摄像机自身的分辨率不会发生变化，为了提升图像物面的分辨率，需要对拍摄视场进行相应的缩小处理。如果摄像机自身的分辨率可以发生变化，在测量对象固定的条件下，为了实现图像物面分辨率提升目的，应该对摄像机分辨率进行适当地提升。在实际应用过程中，图像中心偏差、校正不合理等因素都可能引发镜头畸变，对此，为了保证三维激光扫描系统的精度，应该对其进行有效校正。就深度信息方面而言，其校正对象应该集中在摄像机的基线、左右两个不同摄像机之间存在的视差以及镜头固有焦距等方面[5]。

3结束语

综上所述，在三维激光扫描系统的实际应用过程中，其标定自动化技术主要是通过跟踪算法实现的，分割阈值、自动滤波等步骤的进行能够有效保证标定自动化的实现。除此之外，三维激光扫描系统的精度主要受到镜头畸变、图像中心偏差以及摄像头景深这三种因素的影响。为了保证精度，需要对这些影响因素进行有效控制。

作者:肖闯 杨双禄 王雅红 单位:沈阳理工大学

参考文献：

[1]唐欢歌.三维激光扫描系统的标定自动化技术及精度分析[J].南方农机，2016，47(10)：104.

[2]刘佳.三维激光全景扫描系统误差分析及相机标定[D].北京：首都师范大学，2009.

[3]高志国.地面三维激光扫描数据处理及建模研究[D].西安：长安大学，2010.

扫描范文篇9

关键词:网络安全；安全扫描技术；防火墙

网络安全扫描系统与防火墙互相配合,共同维护网络安全,在有效提高网络的安全性方面,各有分工,他们是增强系统安全性的重要措施。网络管理员通过网络扫描探测,找到运行的应用服务,了解其安全配置,能够发现网络和系统的安全漏洞。网络扫描更侧重于在网络遭到威胁前预防,其中属于被动防御手段的是网络监控系统和防火墙,而网络扫描属于主动防范,做到防患于未然。

1网络安全扫描步骤和功能

网络安全扫描器是利用安全扫描技术来设计的软件系统。扫描器可以协助网管人员洞察目标主机的内在的弱点,它不能直接修复网络漏洞。以下列举了网络安全扫描功能和步骤:(1)首先,能够找到一个主机或网络是其工作的第一阶段。(2)探测何种服务正运行在这台主机上是其工作的第二阶段,对目标信息进行进一步搜集,服务软件的版本、运行的服务、操作系统类型等方面都是其搜索的目标。对于网络目标,其网络系统、拓扑结构、网络设备也是其搜索的范围。(3)最后也是最为重要的阶段:根据线索做出判断并且进一步测试网络和主机系统存在的安全漏洞。通过各个步骤的扫描,搜索网络、探测服务、发现漏洞,以此为依据,为漏洞提出解决方案。

2网络安全扫描技术的分类

网络安全扫描是指通过对计算机系统进行相关的安全检测,找出系统安全隐患和漏洞,帮助管理员发现系统的一些弱点。通过网络安全扫描数据,及时了解系统存在的安全漏洞,客观评估网络风险等级。网络安全扫描是一种主动的安全防范措施,可以及早发现系统漏洞并加以修复,有效避免非法入侵行为,做到防患于未然。

2.1漏洞扫描技术

为了自动检测远程或本地主机安全漏洞而编写的程序就是漏洞扫描系统,洞察漏洞主要采用网络扫描系统的方法:其中实际应用最普遍的是模拟黑客的攻击手法,如猜想管理员用户名称、测试系统弱口令、FTP密码探测、邮件系统攻击等方法,如目标网络系统存在安全漏洞,则模拟攻击就会成功;另一个方法是利用端口扫描,目标主机端口以及端口上的服务已知的情况下,利用漏洞扫描系统提供的漏洞库和扫描发现的各类信息进行比对,如有满足匹配条件的漏洞存在,就会被发现。我们可以利用网络安全扫描发现并及时修补系统的漏洞。对于网络用户来说,扫描的速度和漏洞库的更新速度是漏洞扫描技术的关键。扫描速度、扫描效率是网络安全扫描的重要性能指标,而漏洞库可以直接决定网络隐患能够被检查出的数量,现在的网络扫描系统许多可以及时更新漏洞库,不断提升扫描速度,从而适应网络用户安全需求,起到令用户更加满意的效果。

2.2端口扫描技术

通过发送探测数据对目标主机的端口进行扫描,以扫描数据为依据,分析目标主机端口是否开放、可用的过程,就是指端口扫描。第一步是与目标主机的端口建立连接,根据请求服务来判断其应答,从而收集端口信息,这样就能够找到弱点和漏洞,并确定端口所进行的服务类型及详细信息。本地主机的运行情况也能够被监视,通过分析探测到的数据,网络管理人员也可以找到目标主机内在的缺陷。一个端口就是一个潜在的通信通道,也就是一个入侵通道,我们可以通过端口扫描,发现系统的安全漏洞。利用端口扫描技术,能够发现目标计算机的操作系统类型、发现正在运行的应用程序或某个特定服务的版本号、探测目标系统上正在运行的TCP和UDP服务,及时了解端口提供的服务或信息。

2.3木马扫描技术

木马是一种经过伪装的欺骗性程序,木马程序与一般的病毒不同,它不刻意地感染计算机存储的文件,一般不会破坏计算机系统,它的主要作用是为施种木马者操控种有木马的计算机系统,使其能够在用户毫无知觉的情况下远程操控目标计算机,从而随意窃取、破坏、删除目标计算机的文件。现在出现了很多新的木马形式,还有一些为完成特定任务设计的木马病毒,但其攻击原理都是大同小异。木马设计基于服务器和客户端模式,它有一个开放的端口用来数据监听,不同的木马病毒使用不同的端口号,可以通过扫描特定的木马端口来发现主机是否被木马入侵。但是,现在某些新型的木马不开放特定端口,而是秘密捆绑到合法的应用程序中,让网络管理者扫描探测变得越来越艰难。

3网络安全扫描的应用

网络安全扫描能够有效地预先评测和分析系统中的安全问题,可以增强系统安全性,在黑客攻击之前起作用的是各类扫描技术,本地或远程计算机的安全漏洞能被自动检测并及时修复,网络中存在的漏洞被及时发现并解决,对于网络安全防护起到关键作用,防患于未然。提供网络服务的各个领域都可以应用网络安全扫描系统,例如各种行业的网络信息服务,都需要知道所提供的网络服务是否安全。特别是大型的网络服务,安全性是至关重要的。尤其是在互联网上许多企事业单位的网站,网站的维护也是一项繁重的工作,利用网络安全扫描系统可以方便管理。另外,对于个人用户,网络安全扫描系统也是必备的工具,利用它能够探寻系统的安全性,及时发现,及早解决,避免由于系统漏洞而遭到黑客入侵或被植入木马病毒。与入侵检测技术、防火墙技术等相比,网络安全扫描技术更加积极,更加注重于防范,与之相适应的主机安全扫描技术也立足于积极预防。对于网络安全问题的解决,二者都是采用预防为主的方法。随着互联网应用的发展,网络攻击现象、方法也将不断涌现,网络安全问题还需要更加引起人们的重视,网络安全扫描技术不仅需要更进一步的发展和完善,还需要不断开发其潜在的功能,从而在网络安全领域发挥巨大的作用。

作者:李文江 单位:公安边防部队高等专科学校基础部计算机教研室

参考文献:

扫描范文篇10

煤矿矿床在开采过程中，受施工环境、爆破工艺等原因影响，往往会造成采矿区周边的超欠挖、顶板垮塌等问题，对矿场安全形成严重威胁。如何准确地测定采场超欠挖量，就成为了各煤矿开采、生产过程中必须解决的问题。传统的超欠挖测定方法是利用经纬仪、全站仪等测量仪器，每隔5－10m进行测量，绘制出断面图，进而计算超欠挖量。这种方法不但费时费工，而且只能获得局部的精确值，不能很好的反映出整个采场的整体超欠挖情况。三维激光扫描仪的出现，为煤矿超欠挖的计算提供了一种全新的技术手段，罗周全等人提出了完整的基于三维激光扫描仪的采场超欠挖量计算分析方法［3－5］。实测结果表面，该方法能准确的测定出采场的超挖量、欠挖量，达到了较好的效果。

1.1原理描述

使用三维激光扫描仪探测采空区，获取采空区三维数据模型，将其与采场设计单元三维模型复合，根据复合单元模型，利用专业点云处理软件计算超挖量，设周边超挖体积为Z，回采设计单元体积为N，顶板废石体积为I，探测空区体积为T，单位均为m3，则欠挖体积W可用以下式计算:W=N+I+ZIT(1)

1.2方法可行性分析

实践证明，利用三维激光扫描仪和专业三维建模软件，可以建立矿山三维模型，准确获取所需采空区的空间信息。基于此，精确测定采场的超欠挖量成为可能，同时，采场详细空间信息的掌握，使得回采设计、施工管理变得更为安全、可靠。相较于传统测定方法，三维激光扫描仪获取采空区空间信息的速度更快，减少井下扫描作业时间，保证测量人员的安全;信息量更丰富，使得空间模型更精确，超欠挖体积计算更准确;专业三维建模软件的使用，让工程师能轻松获取整个采空区的全局信息，进而能做出更准确的判断。这些优点使得三维激光扫描仪在煤矿超欠挖测定中有着较大的应用价值。在大中型井下煤矿，特别是地质情况较为负杂的煤矿中的使用能增加煤矿生产的安全系数，有着较为广阔的应用前景。但是，目前还没有一款三维激光扫描仪产品取得了国家的煤安认证，这限制了其在煤矿实际生产中的推广应用。

2边坡防治

在露天煤矿的开采过程中，由地震、降雨、地质环境等因素诱发的崩塌、滑坡灾害时有发生，严重地威胁着员工、企业的生命、财产安全。如何较为准确地预报滑坡发生时间，及时采取预防措施确保生产安全，是摆在煤矿企业面前的紧迫任务。针对这一难题，国内外都开展了一些技术方法的研究工作，如数字摄影测量、全站仪、GPS联合作业等。上述工作取得了一些效果。但由于这些方法存在一些技术上难以克服的问题，在具体的生产实践中难以全面推广应用。三维激光影像扫描技术的产生，为解决上述问题提供了最为有效、实用和先进的技术手段［6］。近年来国内的科研单位、企业已经开展利用三维激光扫描仪进行边坡防治的研究［6－8］，并取得了较好的实际应用效果。

2.1方法描述

具有代表性的边坡监测典型步骤总结如下:(1)确定监测区域，安装标靶标志物，设定测站位置及扫描间隔天数;(2)利用三维激光扫描仪测定、获取监测区域点云数据;(3)点云数据处理;(4)与历史数据模型对比，采用分维计算、时间序列分析、灰色预测等方法分析监测区域形变情况，评估滑坡风险。

2.2形变分析主流方法对比

在使用三维激光扫描仪进行边坡防治的工程作业中，形变分析、风险评估是最为关键的步骤。采用不同的方法有不同的优缺点，根据文献［6］中的描述，三种主流方法的优缺点比较如下。2．2．1分形分维方法优点:分形结构的变化规律与滑坡的形成、演化、消亡规律相对应，可方便地做出滑坡评估判断。缺点:对时间尺度要求比较高，监测时应尽量选取相等的时间窗。2．2．2时间序列分析方法优点:解决了观测中滑坡体的不均匀性、不连续性、环境条件复杂性等因素给传统分析方法带来的困难，适用于长期的分段监测。缺点:对时间尺度要求比较高，监测时应尽量选取相等的时间窗。2．2．3灰色预测等方法优点:综合了滑坡产生的影响因素，通过量化的数学方程概化出预报关系，具有很高的科学性和合理性;适用范围广、精度高。缺点:要求掌握的资料信息条件苛刻;算法还处于拟合研究阶段。

2.3可行性分析

三维激光扫描仪操作简单，扫描点云成果直观易用，同时具有测量速度快、建模精度高、可以全天候监测等特点，因此比较适合使用在边坡监测项目当中。不失为滑坡短期预测预报的一个新途径。但是，三维激光扫描仪的测距精度与全站仪等技术成熟的产品相比还有较大差距，特别是在中远距离(100m以上)，三维激光扫描仪的测距精度下降较快，因此对于一些精度要求较高的场合，并不适合，只适合一些大变形的边坡。此外，由于扫描点密度高，导致数据量很大，很难实现实时处理，对于要求实时、持续监测的目标，技术上很难达到要求。

3采空区变形监测

三维激光扫描仪的一个重要应用方向是通过定时测定数据，分析评估，对危险源进行变形监测。边坡防治就是变形监测重要的一种应用，在井下煤矿安全生产中，三维激光扫描仪多被用来监控采空区顶板坍塌、地基沉降等［9－12］。由于长时间使用留矿法、空场法等矿山开采方法，我国的许多煤矿形成了大量的采空区［12］。加上长期以来广泛存在的私挖乱采等情况，造成了空区群形态不一、错综复杂。受地质运动、爆破作业等影响，未经处理的采空区会导致矿山开采状态恶化，引起矿柱严重变形、相邻采场及巷道维护难度加大、发生大面积冒落及地表塌陷等，这些已经成为目前影响矿山生产安全的重大危害源之一［13］。利用三维激光扫描仪进行采空区形变监测，其步骤、原理与边坡监测类似。所不同的是，采空区的监测距离一般较短，多为50M以内，而在这个距离范围，三维激光扫描仪的测距精度已经能达到2mm以内，完全能满足精度上的需求;其瓶颈在于如何提高点云处理算法效率，实现数据的实时处理。

4数字煤矿

进入新世纪以来，我国的煤矿事业持续稳定发展，行业的安全生产形势总体稳定，但重、特大事故仍然是由发生，事故总起数和死亡人数与发达国家相比仍处于高位。在这样的安全生产形势下煤矿企业对生产过程监控、全矿井生产安全环境监控、生产过程信息综合利用等方面的网路化、自动化和智能化提出了新的要求。希望通过将煤矿井上、井下的各种子系统整合到一个统一的网络平台，在煤矿矿调度室集中监控、调度、控制整个煤矿的各种人员、信息、设备，达到实时信息共享、实时安全监控、统一指挥调度的目的。

4.1数字煤矿定义

“数字煤矿”就是以煤矿机电及一体化技术、计算机技术、3S技术、现代企业管理制度等先进技术为基础，以网络技术为纽带，以安全、高效、可持续生产为目标，实现多源煤矿信息的采集、输入、存储、检索、查询与专业空间分析，并实现多源信息的多方式输出、实时分析、处理与决策，煤矿安全事故调度指挥等［14］。

4.2三维激光扫描仪与数字煤矿

要建立数字煤矿系统，首先就必须获取煤矿的整体空间、地理信息。以往，这一任务依靠3S技术来完成，但是，3S技术只能提供二维平面信息，并不能反映煤矿的三维空间信息。使用三维激光扫描仪，可以轻松绘制煤矿的整体三维地图，配合人员监控系统的设备，从而能准确地将当前人员、设备的位置信息反映至监控中心，直观的显示当前煤矿的整体运行情况，为科学指挥、调度提供依据。近年来，过内外已经展开了三维激光扫描仪应用于数字煤矿的研究［15－16］。重点研究解决了大尺度三维点云数据的配准、建模;自动纹理映射;网络数据融合等方面的问题。如今，数字煤矿的技术已经比较成熟，相应的软件能轻松完成配准、建模等多种功能。

4.3可行性分析

三维激光扫描仪在数字煤矿中的应用与目前应用较多的炼油、化工厂数字化类似，在技术上已经比较成熟，但是数字煤矿有着自己的特殊性:获取扫描数据必须深入井下作业，对设备性能要求较高;随着掘进的不断深入，井下情况变动较大，需要频繁的进行数据更新等。这些情况加上三维激光扫描仪的高昂价格阻止了其在现实中的推广普及。

5其它应用探讨

以上列举了三维激光扫描仪在煤矿安全生产领域中主要的应用方式。随着管理方式与技术的进步，三维激光扫描仪在未来的煤矿安全生产中会有着更多的应用方向。

5.1虚拟现实—人员培训

在煤矿安全生产过程中，人员的专业素质与安全意识往往会起到关键的作用。加强对煤矿从业人员的安全、技术培训，对煤矿安全生产具有重要的意义。我国目前煤矿从业人员的现实情况是:整体文化程度偏低，安全意识较差，利用传统的教育培训手段，往往达不到预期的效果。鉴于此，廖传义［17］等人提出了利用3D仿真游戏的方式来对职工进行培训，提高员工的参与积极性与学习效率。通过在具体企业中的实验发现，这种方式较之传统教育培训模式能取得较好的效果。但是一般的3D仿真游戏并不能反映井下的真实状况，游戏只能达到示意的效果，通过三维激光扫描仪结合虚拟现实技术，可以完全真实再现煤矿的三维细节，矿工不用下井就能身临其境的体验井下的生产实况，通过培训系统中接触的路线、设备，与真实煤矿中的位置完全一致。通过虚拟现实的培训，能起到比一般3D仿真游戏更好的效果。

5.2精密设备检测

随着技术的发展，如今的三维激光扫描仪最高精度已经能达到微米级(μm)。已经能满足一些精密设备的检测精度要求。利用三维激光扫描仪可以快速、精确的对煤矿设备进行裂缝、变形检测，确保生产安全和正常生产。

6总结