无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的实践与探索

李淑军

（河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，河南 郑州 450016）

无人机倾斜摄影技术正在慢慢被测量行业所认同。它的诞生不但改变了以往的矿山测量方式，而且此项技术可以通过无人机低空多角度拍摄获得高清立体影像数据，然后自动制作成一个完整的三维地理数据模型，帮助工作人员更加快速的获取到矿山的地理数据，更好的处理在矿山开采中遇到的各项问题，并且其还具有数据多样化、超高分辨率影像信息以及可直观进行三维分析等特点[1]。

在对露天矿山的测量过程中，需要对其应开采的范围进行全面的测量以及监测。露天矿山的开采以及监测离不开使用无人机三维倾斜摄影测量技术，测量技术在整个露天矿山开采过程中发挥着很重要的作用，从起初的地貌地形图需要测量，到最后建筑物和管线等在矿山开采中的更新，测量工作是整个工程规划的核心[2]。在进行生产期的采场、月设计图的更新、月工程量的测量接收中都需要应用测量技术。

1 无人机摄影测绘技术在应用中体现出的优点

在目前无人机倾斜摄影测绘技术的普遍使用中，渐渐体现出其具有的一定优势，其主要有：

①能直接反映出矿山等实际工程周边的最全面、最真实的情况。②能采集出露天矿山侧面的纹理结构。③无人机倾斜摄影技术还可以实现图像匹配与GPS定位技术。④可以拍摄并传输出高清影像以及多样化的数据信息。⑤数据量全面、较小，并且比较容易进行网络传输。

2 无人机倾斜摄影测绘技术在露天矿山开采中的相关实施步骤

相对于以往的测绘技术来看，无人机倾斜摄影测绘技术的专业性更大，数据的处理速度较快，并且，其的摄影角度与范围也比较广，所以，在进行对矿山开采时必要的测量可以方便从多个角度来对地形地貌获取到真实的数据情况，还需要有着根据相关的步骤：

（1）在测绘开始前的调研阶段。在使用无人机勘测描绘矿山面貌前，需要有关的工作人员先行去针对所要开工的矿山范围进行一次初步的了解，并且，在通过用无人机的试拍来对其进行拍摄时分辨率的调整，争取令无人机在进行工作时可以拍摄到最近效果。除此之外，为发生对矿山数据了解不全面而导致后期无法正常开采的情况发生，一般情况下会对无人机拍摄的范围较实际范围更广一些。

（2）规划好航拍的路线。经过上面获取的拍摄范围制定出一份完整的地形数据信息。并且将其导入到控制无人机运行的软件中，然后根据此类范围，增添拍摄时的分辨率以及航拍角度等相关的信息参数，最后通过精准的计算制定出相应完整的无人机航拍路线。

（3）进行外业航拍与数据的整理分析。当无人机倾斜摄影技术开始对矿山进行测绘时，具有专业化的工作人员应该在无人机上装载位于倾斜以及垂直角度的传感器，在无人机拍摄的过程中要及时将所接收到的数据信息进行整理以及归纳。无人机倾斜摄影测绘技术不但可以真实的了解到当地的地貌情况，而且还可以经过先进的GPS定位技术。

对其进行添加地形的数据信息、影像信息等，以此来取得更好的用户感受，最大力度的展开遥感影像的使用范围。最后在按照事先规划好的航线，采用多旋翼无人机来进行对矿山全方位的航拍，为保障其最后传回数据的准确性，还需要采取手动控制无人机进行侧面的补拍。

（4）对最后测绘效果进行评价。当无人机拍摄的信息完成传递后，相应的技术人员应该对传送来的矿山地形测量数据结果进行统一的分析并给出相应的报告，由于其结果评价的准确性主要取决于检查点结果的准确与不准确，所以当借助无人机采取航拍时对所接收的数据都应该通过检测检查点的合格度与完成度来进行数据的筛选，唯有当检测点的安装位置符合要求或者航拍完成程度达到预期时这些数据信息才能够被采纳。

3 对无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用进行具体分析

（1）监测的数据信息更加全面。相对于以往的直拍来看，在对矿山进行无人机测绘时其能够将应该测量的具体地质、地貌等情况以图像或者信息的方式进行传送，并且在使用无人机倾斜摄影技术中，还能形成整体的矿山三维模型，这相对于以后在矿山开采进行时对一些注意事项有着一定的帮助作用。另外在无人机摄影测量技术过程中，还可以有效的获得露天矿山监测需要的DOM信息、高分辨率的影像信息等立体模型数据。

（2）为矿山的管理工作提供有利的保证。由于无人机倾斜摄影测量技术具有高分辨率测量功能，可以使管理者能直接观察到露天矿山所进行的开采工作，有利于避免问题的发生情况以及制定出具有保证的管理措施。目前，无人机倾斜摄影技术越来越成熟，已经可以做到为技术人员和矿山的管理工作人员提供出大量的高清影像以及多样化的数据信息，借助这些数据信息，相应的矿山管理人员可以对其地貌有着一个更加全面的掌握，进而在以后的矿山开采过程中提供更加全面的资料以及数据依据，这相对于对矿山周围的生态环境保护以及土地复用工作都是有益的。

4 结语

相对于以往的矿山测绘而言，这种带有科学技术的测绘方式具有比较大的优势：不仅在一定程度上降低开采的成本，提高测量数据的精确度，还保障出测量工作人员的安全。不仅能反映出真实的地形地貌情况，而且还可以通过添加相应的GPS定位技术，方便的嵌入精准的地形地貌信息，给用户更好的体验感受，加强遥感影像的使用范围。目前倾斜摄影测量技术已经在国外的很多领域进行应用，如：应急指挥、灾害评估、环保等相关领域。与此同时，使用无人机倾斜摄影测量技术不仅可以采取对露天矿山进行动态监测，还有效的减轻相关工作人员的劳动强度，加强了矿山开采的效率，减少了对矿山的监测期限，提高对露天矿山监测的准确性，不过，当下的无人机倾斜摄影测量技术还存在着很多的不足之处，仍需要对其进行不断的创新以及改善。