管文晉

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450000）

建設(shè)礦山及開采、使用資源都不能與礦山測繪這一工作分離開來，礦山測繪能夠使開采資源更具效率，保障企業(yè)能夠獲得良好的效益，在建設(shè)礦山的過程中礦山測繪能起到非常重要的作用。一般情況下，原有的礦山測繪技術(shù)將會花費很長的測繪時間，對于現(xiàn)階段成圖速度方面的要求無法滿足，從而造成測繪效率低下，對開采效率有著嚴(yán)重的影響。現(xiàn)階段人工智能技術(shù)、移動通訊技術(shù)以及衛(wèi)星定位技術(shù)有了一定的發(fā)展，在繪制礦山大比例尺地形圖時開始應(yīng)用了傾斜攝影技術(shù)。

1 在礦山測繪中無人機傾斜攝影技術(shù)的作用

1.1 直觀展示信息

相較于原有的直拍，無人機的傾斜攝影技術(shù)可以拍攝出應(yīng)測量礦山實際地質(zhì)情況，并通過圖像或者是數(shù)據(jù)信息形式來表現(xiàn)，也能夠利用這一傾斜攝影技術(shù)，對礦山三維模型進行建立，這對于確定后期開采礦山技術(shù)和重點問題有很大的幫助。

1.2 數(shù)據(jù)多樣化

原有的直拍技術(shù)只能對礦山二維數(shù)據(jù)進行提供，在使用傾斜攝影技術(shù)之后，可以獲得更多種類的數(shù)據(jù)信息，二維數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也會提升，還可以使獲得的圖像通過軟件進行三維建模。有關(guān)人員通過三維模型可以仔細(xì)分析礦山的情況，并合理制定開采方案。

1.3 為管理礦山提供依據(jù)

傾斜攝影技術(shù)可以為礦山開采人員和管理人員提供很多高清圖像以及信息數(shù)據(jù)，通過運用這些數(shù)據(jù)，管理人員可準(zhǔn)確地掌握礦山地形特點和地勢，進而在研究開采礦山程度以及范圍采范圍方面有更多可依據(jù)的資料，這有利于保護礦山生態(tài)環(huán)境和開墾礦山土地。

1.4 提升開采效率

使用無人機傾斜攝影可以顯著提高采礦效率。整體而言，在無人機攝影技術(shù)的幫助下，員工可以有效避免采礦過程中的潛在安全風(fēng)險，從而降低安全風(fēng)險，節(jié)省測量投資成本。

2 無人機傾斜攝影技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 傾斜圖像的采集和處理

在開始任務(wù)之前設(shè)置無人機導(dǎo)航的方向，飛行時間以及飛行路徑應(yīng)該基于對研究區(qū)域基本條件的了解以及基于無人機性能參數(shù)的科學(xué)依據(jù)，只有這樣才能更有效地進行現(xiàn)場傾斜攝影工作。在進行航拍的過程中，可以從多個角度更全面地捕捉圖像，并在控制點的坐標(biāo)處智能捕捉圖像，并設(shè)置碼點以獲得相應(yīng)的傾斜圖像數(shù)據(jù)。在預(yù)處理數(shù)據(jù)前，請確保在研究區(qū)域中收集數(shù)據(jù)工作良好完成，并將選定的傾斜圖像投影回創(chuàng)建的虛擬圖像，主要目標(biāo)是盡量減少土壤突起的幻影效應(yīng)。

2.2 控制測量相片

通過控制照片測量方法可以提高礦山測繪精度，例如嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)的規(guī)格對控制點進行設(shè)置，在文章例子中，航行有65%的選定行程和60%的重疊程度，控制點設(shè)置時應(yīng)注意以下問題：（1）根據(jù)實際需要將地圖的地形區(qū)域劃分為幾個分區(qū)，除此之外，控制點排列在外輪廓線上，航線一般大于基線，旁邊的部分大于約100米；（2）應(yīng)達(dá)到航線兩個設(shè)定點處的半徑路徑長度偏移點小于基線的一半；（3）在詳細(xì)研究對應(yīng)于該位置上的所選區(qū)域的控制點的映射地形地貌，以確保沒有原則爭議區(qū)域或是容易識別區(qū)域；（4）如果在山體中選擇的控制點，應(yīng)選擇一些平坦或山地地形變化較小的地方，這可以大大提高測量精度；如果在一個小區(qū)域內(nèi)控制點有著較小的范圍變化，可以顯著提高傾斜攝影測量的精度；（5）布局控制點通常不在有植被或高層建筑的區(qū)域中選擇，其中控制點容易出現(xiàn)視線障礙，繪制的準(zhǔn)確性會降低；（6）不要將攝像機控制點放在大面積的水中；（7）布局控制點應(yīng)選擇交通方便的區(qū)域，以便更好地保存數(shù)據(jù)。

2.3 構(gòu)建三維采集數(shù)據(jù)模型

三維數(shù)據(jù)模型的建立取決于通過從各種角度傾斜圖像而執(zhí)行的一系列操作，包括幾何校正、聯(lián)合平差以及多視圖匹配等，最后再可視化處理三維斜率模型。在建立三維數(shù)據(jù)模型之后，可以通過軟件處理容易獲得測繪區(qū)域的地形特征相關(guān)的數(shù)據(jù)。收集數(shù)據(jù)信息的工作分為三個方面，如下：（1）收集特征要素的工作，主要是手動完成相關(guān)的測繪任務(wù)，如控制點以及建筑物等，需要人工進行拍攝，通過這樣的做法可以提高測量精度。（2）自動從地貌元素中提取三維信息，主要內(nèi)容包括高級注釋點以及測繪區(qū)域等數(shù)據(jù)采集工作，這可以完全由平臺處理軟件完成，但如果投入使用，則需要檢查員執(zhí)行后續(xù)的修整和手動調(diào)整。（3）處理各種要素遮擋問題。為了將最終測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提升，有必要在攝影數(shù)據(jù)信息的遮擋區(qū)域中進行附加測量。

2.4 空中三角測量加密技術(shù)

測繪過程中難以避免受到外部環(huán)境的影響，例如植被因素，這些外部因素會造成無人機在傾斜拍攝過程中無法滿足地面控制點的實際測量要求，或者出現(xiàn)測繪區(qū)域有盲點存在，這將無法達(dá)到預(yù)想的測繪結(jié)果。此時，突出顯示了三角加密處理的校正特點，三角加密處理以及校正對與測繪精度不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題能夠做出有效彌補。三角加密處理過程的特點是通過一些軟件的配合，精確估計圖像外的定向元素，消除干擾因素，不僅能夠提高測量精度，還可以有效地改善地形測繪不穩(wěn)定地區(qū)的測繪條件。在三角加密處理工作完成的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)礦山制圖中的輸出要求生成DOM，DEM，DSM等模型。

2.5 外業(yè)調(diào)繪和補測

上述中提到這個方面的內(nèi)容，利用無人機進行傾斜攝影進行測繪時不可避免的會遇到盲區(qū)，這些盲點是通常存在于建筑阻塞區(qū)域和生產(chǎn)茂密的植被區(qū)域。針對這一情況，在后期處理圖像中要標(biāo)明建筑物和植被區(qū)域，以利于及時和補充外業(yè)以及補充測繪。

3 結(jié)語

總體而言，無人機傾斜攝影在現(xiàn)代礦山建設(shè)中的重要地位是顯而易見的，其在測繪領(lǐng)域的發(fā)展具有非常廣泛的范圍，并得到了業(yè)界的認(rèn)可。使用無人機傾斜攝影中測繪礦山的地形圖，能夠獲得良好的效果，與地形圖平面的誤差將會被縮小，也能夠良好的控制高程標(biāo)注點的誤差，礦上開采也會因此提升效率以及質(zhì)量，無人機的傾斜攝影技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用，可以完全滿足需求，能夠得到廣泛應(yīng)用。