柏玉超

摘要：航空攝影測量泛指在飛機上利用航攝儀器對地面進行連續(xù)的攝影取像，并結(jié)合地面有效控制點展開相應的測量、調(diào)繪，以此繪制出精準的地形圖。隨著航空攝影測量技術(shù)的不斷使用與發(fā)展，在露天礦山中的應用更為頻繁，通過無人機航空攝影測量、遙測遙控以及GPS定位等技術(shù)的融合運用下，促使露天礦山的各項探測工作得到了明顯的效率提升?；诖?，該文就以航空攝影測量技術(shù)為切入點，深入探討在航空攝影測量技術(shù)在露天礦山中的具體應用。

關(guān)鍵詞：航空攝影測量無人機攝影測量技術(shù)露天礦山測繪

中圖分類號：P237文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2021）11（c）-0000-00

Abstract： Aerial photogrammetry generally refers to the continuous photographing of the ground with aerial photography instruments on the aircraft， and the corresponding measurement and drawing based on the effective control points on the ground， so as to draw accurate topographic maps. With the continuous use and development of aerial photogrammetry technology， it has been applied more frequently in open pit mines. With the integration of uav aerial photogrammetry， telemetry and remote control， GPS positioning and other technologies， the efficiency of various detection work in open pit mines has been significantly improved. Based on this， this paper will take aerial photogrammetry technology as the starting point， in-depth discussion on the specific application of aerial photogrammetry technology in open-pit mine.

Key Words： Aerial photogrammetry; Uav photogrammetry technology; In open-pit mine; Surveying and mapping

近年來，隨著航空攝影測量技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，尤其無人機技術(shù)、GPS定位技術(shù)、數(shù)碼掃描技術(shù)等測量手段均得到了優(yōu)質(zhì)的發(fā)展，而這些技術(shù)包含在航空攝影測量技術(shù)中，這也促使航空攝影測量技術(shù)成為了各個行業(yè)領(lǐng)域中的重點應用技術(shù)，航空攝影測量技術(shù)不僅大大縮短了外業(yè)的作業(yè)時間，也顯著提高了生產(chǎn)施工效率，在露天礦山中的應用效果更是取得了優(yōu)質(zhì)的成績，不僅提高了露天礦山的作業(yè)效率，也在絕大程度上保障著露天礦山的施工作業(yè)安全。

1航空攝影測量的主要應用任務

航空攝影測量技術(shù)泛指借助無人機、直升機、固定翼飛機等飛行器，結(jié)合先進的定位技術(shù)與動態(tài)拍攝技術(shù)，通過對飛行器的操控在空中對整個區(qū)域進行掃描，并實現(xiàn)精細化的影像獲取。而在近年來的發(fā)展下，為了提高航空攝影測量技術(shù)的應用靈活性，并控制成本，露天礦山在實際的工作中更多地會選擇無人機航空攝影測量技術(shù)，這是由于無人機航空攝影測量技術(shù)不僅適用于高空遠距離作業(yè)，即使是在低空領(lǐng)域也能夠因為自身輕便小巧的體積而規(guī)避區(qū)域障礙獲取精準的影像數(shù)據(jù)（如圖1 無人機測量露天礦山概念圖）。基于當前的市場發(fā)展形勢，航空攝影測量技術(shù)主要可以劃分為兩種類型，第一是地形測量，第二是非地形測量。

在這之中，地形測量在航空攝影中占據(jù)著很大的比重，在露天礦山中的應用主要就是通過高空或低空區(qū)域展開整體地形地貌的掃描拍攝，以獲取到更為精細化與高分辨率的影像數(shù)據(jù)，這樣就能夠便于露天礦山各項施工作業(yè)的安全穩(wěn)定開展。在露天礦山工作領(lǐng)域中，航空攝影測量技術(shù)具有較強的優(yōu)勢，可以根據(jù)不同層級按照攝影的圖像進行不同比例的分析，通過尺寸放大和縮小，將測繪地區(qū)的圖像真實清晰的還原在計算機中，以便人們進行對照參考[1]。

2 航空攝影測量在露天礦山中的應用優(yōu)勢

2.1機動性靈活，測量效率高

在與傳統(tǒng)測量技術(shù)的對比下，航空攝影測量技術(shù)主要借助無人機攝影技術(shù)與GPS定位系統(tǒng)等有機結(jié)合，以最大化優(yōu)勢提高其應用機動性，在功能與實際應用中更加靈活，測量效率較高。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)對比，航空攝影測量技術(shù)脫離了傳統(tǒng)測量中來自地形、空間、時間方面的條件限制，極大降低了外業(yè)測量工作量與測量難度，測量的效率有了顯著的提高，即使是在空間較為狹小的區(qū)域也能夠采取低空攝影，并實現(xiàn)高效率的測量[2]。

2.2結(jié)合定位點，測量更精準

通過對航空攝影測量技術(shù)的應用，能夠讓露天礦山的工作人員獲取到高精度和高分辨率的數(shù)據(jù)。航空攝影測量技術(shù)借助輕便小巧的無人機，無人機數(shù)據(jù)經(jīng)過空三加密，以測量少量的控制點，就能夠精準無誤地獲取到高精度和高分辨率的DOM與DEM，并且這種精度與分辨率是無法相比的。

2.3分析能力高，數(shù)據(jù)更真實

當航空攝影測量技術(shù)應用在露天礦山的測量工作中時，能夠獲取到的動態(tài)數(shù)據(jù)具有較高的真實性，而且可以顯著避免數(shù)據(jù)遠程更改的漏洞現(xiàn)象。經(jīng)由對各個項目測量數(shù)據(jù)的深度分析，能夠及時而精準地掌握到礦山的整體作業(yè)活動，從而及時有效地探測到一些超量、無證、越界的違法開采行為，通過高效分析能力保障礦山作業(yè)不受損失[3]。

2.4動態(tài)監(jiān)測強，天氣影響小

通過對航空攝影測量技術(shù)的應用，對礦山整體展開綜合的分析，可以實現(xiàn)對礦山儲量的一個動態(tài)化高精度監(jiān)測，并為相關(guān)管理部門提供穩(wěn)定的技術(shù)與數(shù)據(jù)支持，有效保證礦山開采工作的安全穩(wěn)定進行。

除此之外，航空攝影測量技術(shù)的實際的工作應用中，因為主要是以無人機拍攝為主，其體積與飛行高度并不會受到云層厚度等條件的影響，不管是在高空測量還是在低空測量中，都能夠獲取到清晰而精準的影像信息。

3 ?航空攝影測量在露天礦山中的具體應用

3.1礦區(qū)勘測規(guī)劃設(shè)計與生產(chǎn)計劃編制管理

隨著航空攝影測量技術(shù)的不斷完善，采用無人機攝影測量能夠?qū)β短斓V山中潛在的大量安全隱患問題位置進行精準的定位測量，應用過程中的測量效率極高，并且對于資金成本的投入較少。在整個環(huán)節(jié)中，通過搭載單反相機的固定翼無人機，僅僅需要幾個架次就能夠精準無誤地獲取到露天礦山的整體地形地貌特征。隨后，根據(jù)對所獲得到的測量數(shù)據(jù)進行處理，能夠得到基于二維基礎(chǔ)上的三維圖形，這樣一來也能夠為礦區(qū)環(huán)境調(diào)查及礦山整體規(guī)劃設(shè)計等相關(guān)工作的順利開展提供穩(wěn)定的幫助與數(shù)據(jù)支撐服務[4]。

此外，航空攝影測量技術(shù)的應用能夠?qū)崿F(xiàn)對露天礦山的三維建模，以此掌握露天礦山的實景面貌，通過對地形地貌的呈現(xiàn)而展開實時數(shù)據(jù)更新，這也為現(xiàn)場施工管理工作提供了重要的支持。除此之外，在航空攝影測量技術(shù)的應用下，能夠更為迅速地掌握礦山開采平臺的主要位置及開采的主要區(qū)域，并精確露天礦場所有道路的空間分布情況，從而對重點區(qū)域進行分級測量，以此獲取更為精準的數(shù)據(jù)。在航空攝影測量技術(shù)的協(xié)助下，能夠?qū)ΦV山施工現(xiàn)場的整體調(diào)度及管理工作進行細化分配，包括礦山的綜合道路規(guī)劃、開采作業(yè)計量管理等，以結(jié)合實際情況科學合理地貫徹生產(chǎn)計劃，保障施工設(shè)施設(shè)備的合理應用。

3.2復雜地形工程計量與成圖精度分析

采用航空攝影測量技術(shù)對露天礦山的復雜區(qū)域或者高危險區(qū)域位置展開精準的測量工作時，能夠獲取到完整、精準、高效的地形數(shù)據(jù)信息，從而成立特定區(qū)域的三維數(shù)字模型，在根據(jù)實際情況制定可行性的預防機制，保障施工技術(shù)與工藝的科學化融合應用，也顯著降低了安全隱患可能發(fā)生的風險幾率，保障礦山開采作業(yè)的順利進行。

此外，航空攝影測量技術(shù)的應用能夠在礦山整體地形面貌的測繪中以精度分析呈現(xiàn)出不同比例的地形成圖，這也是應用航空攝影測量技術(shù)的一大優(yōu)勢。對于精度分析，在《煤礦測量規(guī)范》中，要求采掘工程平面圖的比例尺寸是1000或者2000，排土場的片面圖比例尺寸為1：1000/2000，工業(yè)廣場平面圖比例尺寸是1：500或者是1：1000;而高程精度方面相似，綜合以上成圖精度，攝影測量成圖的精度要求會分為不同成圖比例尺寸，以便于實際的工程計量參考或應用，航空攝影測量技術(shù)成圖精度要求詳見表1。

3.3礦區(qū)生態(tài)環(huán)境檢測與閉坑管理

航空攝影測量技術(shù)在露天礦山開發(fā)的整個生命周期中，能夠起到良好的應用效果，不但具有優(yōu)質(zhì)的安全性，并且效率極高。通過應用航空攝影測量技術(shù)對礦山及周邊環(huán)境展開生態(tài)監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)周邊存在的環(huán)境污染問題，針對問題迅速制訂應對計劃，這不僅促進了露天礦山日常的工作運行，也保護了周邊生態(tài)環(huán)境[5]。

隨著近年來的不斷發(fā)展，我國對于節(jié)能環(huán)保及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念尤為重視，露天礦山周邊的復墾復綠工程建設(shè)也成為人們關(guān)注的重點。因此，在航空攝影測量技術(shù)的支持下，借助無人機攜帶傳感器設(shè)備與定位系統(tǒng)的配合，調(diào)查分析露天礦山周邊的生態(tài)環(huán)境變化，合理分析并確定不同區(qū)域內(nèi)的復綠范圍和各類植被的生長情況，有效保障復墾復綠工程的順暢進行，全面促進露天礦山的綠色生態(tài)環(huán)境建設(shè)保護。

3.4露天礦山整體安全監(jiān)管

除了正常的礦山工作需求，航空攝影測量技術(shù)的應用還能夠保障并監(jiān)測礦山的安全。以無人機輕便小巧的優(yōu)勢，在功能方向上更主攻于監(jiān)測的精細化程度，即使施工人員在不接觸危險區(qū)域的情況下，也能夠在最快的時間內(nèi)獲取到整體的地形地貌信息。比如：在高陡邊坡及排土場出現(xiàn)局部開裂和滑坡坍塌時，通過遠程的攝影測量就能夠精準地獲取到實際的測量數(shù)據(jù)，有效為后續(xù)的施工作業(yè)奠定一個安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)[6]。

而且，通過應用航空攝影測量技術(shù)，也可以快速地了解到露天礦山采場及多個排土場之間的空間位置，包括各個位置之間的關(guān)系及堆積形態(tài)達范圍變化，及時有效地對排土場四周的多項參數(shù)展開數(shù)據(jù)反饋，以便于排土場后續(xù)作業(yè)安全的穩(wěn)定保障。在測量精準度的參照下，露天礦山的整體安全監(jiān)管得到了保障，面對可以出現(xiàn)危險事故的區(qū)域及時做好防范預警。

4結(jié)語

綜上所述，隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，航空攝影測量技術(shù)也得到了進一步的優(yōu)化，在多個領(lǐng)域中起到了優(yōu)質(zhì)的應用效果。當航空攝影測量技術(shù)應用在露天礦山中，能夠更高效地提升露天礦山的監(jiān)測精度及施工效果，在幫助露天礦山提高工作效率的同時也保障了施工安全。

參考文獻

[1] 石寧卓.礦山監(jiān)測中航空攝影測量數(shù)據(jù)的自動化處理方法研究[J].世界有色金屬，2021（15）：21-22.

[2] 吳鋒.礦山低空航空攝影測量中多源數(shù)據(jù)融合方法研究[J].世界有色金屬，2021（13）：42-43.

[3] 鄒江.低空無人機航空攝影技術(shù)在礦山地形圖測繪中的應用分析[J].世界有色金屬，2021（7）：30-31.

[4] 陳鳳閣.基于無人機航測的煤矸石山治理BIM正向設(shè)計[J].煤炭工程，2020，52（12）：26-29.

[5] 王巍，花春亮，羅海軍.無人機航測在變電站選址中的應用[J].測繪通報，2020（S1）：187-191.

[6] 韓芬.淺析無人機航測在復雜港區(qū)地形測繪中的應用[J].測繪與空間地理信息，2020，43（7）：181-183.