无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的应用

（黑龙江省有色金属地质勘查七〇三队，黑龙江 哈尔滨 150300）

我国近年来矿山行业发展兴盛，为了推动可持续发展理念，推进城市进程，矿山行业在多种施工工艺上加入了人工智能与高新科技技术的应用，以提升施工工作效率和施工质量水平。无人机倾斜摄影技术是新时期的高新智能技术，倾斜摄影相比较传统的正射影像的单一垂直角度，具有一定灵活性和多变性，能够从多个视角观察事物，并且能够发反映出周边环境，影像数据资料更加全面。倾斜摄影结合GPS、GIS、RS等技术，联合三维建模绘图，能够全方位的在计算机数字软件上等比例模拟出工程的实地样貌，直观地展现出工程整体效果及全景，信息数据精确度高，具有真实性和实用性，在施工前期的方案规划，施工中期的设计变更以及工程竣工后审核验查都有重要作用。

1 无人机倾斜摄影测量技术

倾斜摄影技术是基于矿山工程施工全景勘查工作的需求，相对于常规摄影的局限性，倾斜摄影更具备功能性和适用性，加上无人机的智能操作，能够高效迅速的完成勘查任务。无人机倾斜摄影不但能够对矿山进行多个角度的资料收集，而且能够基于成果影像，对矿山物的细节数据进行量绘。并且倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低矿山三维建模成本，每个点位均具有空间坐标，同时能直观表现地形地貌特征及矿山物细节，能逼真的表现矿山的纹理及色彩[1]。最重要的是，无人机倾斜摄影的处理效率较高，能够基于相应软件的协调，快速整合，网络上传速度快。在保证工作质量水平的同时，也能极大提升工作效率。倾斜摄影系统性价比优良，成本较低，相关数据的收集和处理也较为完整。无人机倾斜摄影测量的原理是通过影响处理建成三维建模，对于整体工程的施工决策作参考依据。

2 无人机倾斜摄影技术的优势

无人机倾斜摄影多角度摄影的优势，能够有效减少勘查摄像次数，工作速度快，效率高，并且多个角度的影像可以进行综合分析处理，精准度高，相关数据的处理工作更加直观、立体。相对于正摄工作的局限性，倾斜摄影在能够在其之上提升任务的完成度。倾斜影像对于单张影像的快速测量，能够通过对矿山物的整体和局部进行详细的测量，并且对细节数据的处理上，更具有真实性，诸如矿山物周边的地形环境，矿山物的结构分布以及矿山物的优劣势问题。倾斜摄影测量技术极大地提升了矿山工程测绘工作的质量水平与进度，联合计算机信息技术的应用，能够有效减少不必要的流程工作和资金成本[2]。无人机倾斜技术在矿山物的立面和侧面墙壁纹理的采集，能够有效减少城市3D建模的工作量。相比较传统的人工采集，数据资料在保存和处理上都有一定误差，并且耗费时间长、工作效率低，资金成本高。无人机倾斜摄影技术在城市三维建模绘制方面上，具有灵活性和应用性。利用无人机航空摄影可以快速大面积成图的优点，对矿山物的立面和侧面的纹理进行采集的方式，具有显著成果。无人机倾斜摄影技术易于在网络发布，由于采集的数据容量教小，获取的数据能够快速转化并进行网络发布，从而实现共享应用。其应用领域比较广泛，不仅仅是在测绘与地理信息行业，在其他相关行业也可以得到应用。

3 无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用

（1）倾斜摄影在矿山开采规划设计中的应用。在工程前期的开采规划设计过程中，对于倾斜摄影的应用主要以提供数据和勘查量绘工作为主，前期联合CAD绘图软件将勘测到的矿山物周边环境和方案数据录入，构建三维图景，直观地对比施工方案设计的优越性与需要注意的问题，提高决策水平。通过高精度的资料收集，能够优化矿山物的特征结构，提升与城市建设的匹配度，提高真实性。诸如多角度的倾斜摄影资料数据显示，比如，矿山物各个面向的采光和日照时间都可以进行推算，以调整矿山物结构来找寻较好的设计方案，量化模拟对周边矿山日照时长的影响，对山与山之间的距离的基本规划指标进行定量分析和计算。其他因素还包括可视域分析，（对矿山内部之于外部视野的体验进行调整，找寻视野盲区），城市天际线分析（三维模型对当地区域内矿山高度及超出限高的矿山群进行协调）。这些因素的控制能够最大程度上提升矿山物在矿山开采规划设计中的质量水平。

（2）倾斜摄影在矿山施工中的应用。倾斜摄影在矿山施工中倾斜摄影在矿山施工中的应用主要为做好质量检查和监督管理工作。倾斜摄影可以对矿山周边环境的空气质量进行检测，并且在阴雨天气可以确保开采和勘探工作顺利进行，做好安全勘查工作[3]。同时无人机在低空实拍现场图像，有利于技术人员对现场平面布置有直观的了解，便于做好管理。也可对人员进行监控， 避免开采人员出现不安全施工的现象， 同时可便于查看矿石的堆放位置， 防止局部载荷过重，为工作人员营造一个积极、安全、的工作区域。

（3）倾斜摄影在矿山竣工验收中的应用。在矿山竣工验收的工作中，无人机倾斜摄影技术能够快速的获取矿山物的整体面貌，将数据信息传输至计算机中，直观地将其呈现出来。对于基础影响和细节分布也能根据数据处理软件设置相关透视效果。通过使用数字摄影测量系统等相关软件，能够等比例生成区域地形景物图，精确度高，在后期矿山工程竣工阶段，对矿山物的高度、相对位置、区域分布以及地理位置分析进行合理判断，对于其他配套工程的设计与实施都有一定规划，诸如周边矿山间距，实际开采环境、无人机倾斜摄影技术既可以反映测区的真实地表情况，除了精确的定位系统，还有高校的信息处理技术系统，在实际飞行中可以赋予成果数据高精度的空间地理信息，能够有效提升矿山竣工后的核查验收工作。

4 结语

无人机倾斜摄影技术是新时期矿山行业为工程设计规划、施工安排与设计变更、工程竣工验收工作的成果延伸，能够有效提升相关工作的质量水平。相比较传统正摄影响，无人机倾斜摄影在处理数据和多角度摄像等多功能下都有较显著的应用成果，大大提升了工作精度，节省了资金成本，应用前景广阔。无人机倾斜摄影的工作任务全面化，精细化，不但贯彻整个工程施工阶段，结合三维建模，优化决策方案设计，而且能够对于细节问题进行合理控制。基于矿山物各个面向的采光和日照、可视域分析、城市天际线分析、不良施工事故的应急处理等各个方面综合应用，提供处理方案最优解。无人机倾斜摄影测量技术应用于矿山测绘，获取记录三维数字信息的规划竣工测量成果， 将是未来测绘服务城市规划管理发展的主流趋势。