无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用

庄睿

摘 要： 在矿企发展中，矿山测绘工作起到很大作用。在新时期矿山测绘工作中，无人机倾斜摄影测量为重要的辅助手段。基于此，本文在分析无人机倾斜摄影技术的基础上，分析了技术在解决矿山测绘问题中的作用，然后对技术在矿山测绘中的运用方法进行了探讨，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词： 无人机倾斜摄影技术;矿山测绘;应用

【中图分类号】TD17     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0051-01

引言：建設矿山及开采、使用资源都不能与矿山测绘这一工作分离开来，矿山测绘能够使开采资源更具效率，保障企业能够获得良好的效益，在建设矿山的过程中矿山测绘能起到非常重要的作用。一般情况下，原有的矿山测绘技术将会花费很长的测绘时间，对于现阶段成图速度方面的要求无法满足，从而造成测绘效率低下，对开采效率有着严重的影响。现阶段人工智能技术、移动通讯技术以及卫星定位技术有了一定的发展，在绘制矿山大比例尺地形图时开始应用了倾斜摄影技术。

1 无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影技术最早应用于建筑物立面纹理信息的获取领域，随着该技术的推广使用以及动态实时定位技术的发展，使得该技术在大比例尺测绘领域取得较为明显的成果。无人机倾斜摄影技术所获航空影像资料具有多视角信息，因此是建设三维矿山的基础，在矿山测绘中更具优势。无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用流程主要包括控制测量、倾斜影像信息获取以及处理、空中三角加密测量、外业补绘及大比例尺地形图生成等流程。

2 无人机倾斜摄影测量用于解决矿山测绘问题

在矿山开采规划设计、矿山施工质量监管、矿山竣工测量等各项测绘工作中，受矿山地形复杂、常规摄影存在局限性等多种因素的影响，采取传统测量手段难以完成矿山数据的全面采集。与此同时，测量工作开展需要耗费较长周期，数据资料保存和处理误差较大，造成测绘工作效率不高，测绘结果精度低，在矿山大比例尺地形图绘制等方面无法达到理想效果。应用无人机倾斜摄影技术进行矿山测量，能够凭借倾斜摄影的功能性和适用性，突破常规摄影的局限性。通过无人机的智能操作，可以快速完成矿山全景勘查，然后从多个角度与进行资料的收集，得到成果影像，完成矿山物细节数据的量绘。经过批量提取和贴纹理处理，能够提高测绘效率，使矿山三维建模成本得到降低，保证各点位拥有空间坐标，能够使矿山地形地貌特征及细节得到直观展示。

3 无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的实际运用

3.1 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。

3.2 空中三角加密测量

在获取矿山测绘区域影像资料后，需要进行影像数据的预处理，包括影像资料的畸变纠正、旋转、增光匀光等处理。完成上述操作之后开展空中三角加密测量，这是由于无人机倾斜摄影测量技术虽然有效的改善了无人机垂直摄影技术仅能够获取垂直方向影像资料的缺陷，实现了多角度、多方位拍摄测绘区域影像数据的目的，获取的影像数据信息更加全面，降低了测绘区域测绘盲区出现概率，但是无人机倾斜摄影技术不可避免的受高大树木、建筑物等影响而出现摄影盲区，此时需要进行空中三角加密测量，才能够通过航拍过程中自动存储的POS数据进行解算，生产出精度更高的矿区成果资料。

3.3 倾斜图像的采集和处理

在开始任务之前设置无人机导航的方向，飞行时间以及飞行路径应该基于对研究区域基本条件的了解以及基于无人机性能参数的科学依据，只有这样才能更有效地进行现场倾斜摄影工作。在进行航拍的过程中，可以从多个角度更全面地捕捉图像，并在控制点的坐标处智能捕捉图像，并设置码点以获得相应的倾斜图像数据。在预处理数据前，请确保在研究区域中收集数据工作良好完成，并将选定的倾斜图像投影回创建的虚拟图像，主要目标是尽量减少土壤突起的幻影效应。

3.4 外业调绘及补测

在完成数据处理后，可生产相应的DEM、DOM、DSM等产品，但是由于无人机倾斜摄影过程中因遮挡等因素影响造“留白”的出现，为了提高无人机航测整体质量以及精度，需要开展外业调绘或者补测工作。因此，在数据处理过程中将“留白”区域以及存在争议的区域标注出来，及时开展外业补绘或者调绘工作，一般采用传统的全站仪进行。此外，对于影像中不确定的地区或者复杂区域也应该分类标注，在外业调绘或补测中核查。

结语：因为无人机倾斜摄影技术在我国得到广泛的普及和应用，完善了以往测绘的模式，在一定程度上使测绘行业的作业效率得到有效提高。目前有很多矿山三维模型的产品以及服务都如雨后春笋般的出现，在这种背景下会使我国的土地资源得到最大化使用，完善土地空间。本文经过对无人机倾斜航拍测量技术进行深入的研究和拟定，在一定程度上会使无人机倾斜摄影测量技术得到更加广泛的应用，更好地服务于国家的建设。

参考文献

[1] 巨正平，路云.基于无人机倾斜摄影测量技术在大比例地形测绘中的应用探讨[J].江西科学，2019，37（05）：723-726.

[2] 周小杰，胡振彪，乔新.无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].城市勘测，2019（01）：63-66.