无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用

吴 松

（安徽省地质矿产勘查局311地质队，安徽 安庆 246003）

矿山建设工作的顺利进行与大地测量学和矿山测绘技术息息相关。准确的矿山测量和制图工作可以提高采矿资源的效率，矿山的测量和制图在矿山建设中发挥着非常重要的作用。比如说，通常原始的大地测量和制图技术需要花费较长的时间，并且无法满足当前的工作需求，这就会导致大地测量和制图效率低下并损害了采矿效率。在这一点上，人工智能、移动通信和卫星定位等技术都已得到了很大程度上的发展，并对矿山测绘工作提供了强有力的帮助[1]。

1 无人机倾斜摄影测量技术概况

无人机倾斜摄影测量技术使用的早期，它主要用于载人飞机，主要目标是使用摄影图像获取有关建筑物外墙纹理的信息。得益于无人机技术的飞速发展，再加上现代动态GPS定位技术和图像处理技术的飞速发展，倾斜摄影测量技术和无人机技术逐渐被结合起来，以创建大规模的图像和地形图。也开始用于工程测绘等领域，扩大了使用范围，提高了测绘的准确性，缩短了测绘周期。

2 无人机倾斜摄影测量技术的优势

无人机倾斜摄影测量技术在大地测量和制图方面具有明显的优势，主要体现在以下几个方面：倾斜摄影测量技术，其目标是对多个方位角和角度进行实时测量，并获取到高分辨率的航空影像数据。其主要是用几个测量倾斜度的五棱镜以获取完整的多角形天线，倾斜摄影测量技术可以有效避免了摄影过程中的遮挡问题，从而减少了航拍照片“空白”问题的出现[2]。

3 无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用

3.1 倾斜摄影在矿山开采规划设计中的应用

在采矿作业的规划和设计的早期阶段，倾斜摄影的主要用途是提供数据以及进行大地测量和制图。高精度的数据采集可以优化山区物体的特征结构，增加与城市规划的一致性，并提高后期挖掘工作的可靠性。例如，多边形斜摄影数据表明，可以通过估计每个矿区的照明时间和日光以调整矿的结构以找到最佳的设计解决方案，以及确定建模对周围区域日光持续时间的影响，定量分析和计算规划山脉之间距离的主要指标。其他因素包括对主题区域的视觉分析（调整对矿井内部和外部视图的感知并寻找视野中的盲点）以及对城市地平线的分析（三维模型，用于显示矿井在局部区域和矿井群中的高度超出高度限制的坐标），使采矿作业的效率最大化。

3.2 控制测量相片

通过采取有效合理的措施控制测量相片，就可以提高测量工作的精度和绘图工作的效率。相关人员在进行工作时，必须严格按照相关规范设置检查点。在示例文章中，导航具有选定路线的65%和60%的重叠。因而有关人员在进行确定控制点的过程中，必须考虑以下问题：

①根据实际需求将地图上的区域划分为多个区域。在大纲的轮廓上也有控制点。该路线通常比基线更长，最近的部分超过约100米。②必须在路径上的两个预定点到达径向路径长度的位移点，该位移点应小于基线的一半。③详细说明与该位置所选区域相对应的控制点的地形，以确保没有主条纹区或易于识别该区域。④在山区选择控制点时，应选择平坦或多山的地形，以显著提高测量精度。如果控制点区域中具有较小的地形变化，则可以显著提高倾斜摄影测量的精度。

3.3 数据采集与三维建模

在几何校正，平差处理和图像数据处理的多重调整软件的基础上，可以获得矿山地区的三维模型。矿山地区地形地貌的三维建模为数据采集提供了基础。在此基础上，使用支持一定角度记录的数据处理软件来获取有关地形的信息，即数据采集。

数据采集主要包括三个方面：第一，人工采集地面信息，即，手动采集有关测绘区域图像控制点的信息，建筑物轮廓信息等；第二，自动采集场地的三维信息。这是有关轮廓和高度点信息的自动提取，仅需手动进行。额外的测量以补偿“空”测量。此外，在收集数据时，应根据发布的地形图的比例确定登高距及高程注记点的距离。在进行以上三个方面的数据采集工作时，相关人员必须严格按照国家标准规定进行，最大程度上的确保所采集到数据的准确性，以便为后面工作的顺利进行打下良好的基础[3]。

3.4 空中三角剖分加密技术

在制图过程中很难避免环境因素对测绘工作的影响，例如植被因素。因为这些外部因素会导致无人机在倾斜摄影技术的使用过程无法满足实际的地面控制点测量要求，或者在制图区域中存在无法测量的盲点。此时，三角加密处理的校正特征被突出显示，并且三角加密处理和校正可以有效地补偿不满足映射精度标准的问题。三角加密过程的特点是使用某种软件来精确评估图像外部的方向元素并消除干扰因素，这不仅可以提高测量精度，还可以有效地改善不稳定地形的测绘条件。在完成三角加密处理的基础上，可以根据矿图中输出数据的要求生成DOM，DEM，DSM等模型。

4 结语

综上所述不难看出，无人机倾斜摄影测量技术对于大规模的矿山地区测绘工作的顺利进行起着非常明显的作用。实际的测量实践表明，倾斜无人机摄影测量技术可以在短时间内完成地图绘制任务，从而提高了测绘工作的效率。该技术的优势在于在6.5cm的平坦位置大规模获取地形图时存在错误，高度误差为12.6cm，完全符合相应的刻度误差要求。因此，该技术经常在现代测绘工作中大规模使用，这不仅提高了测量的准确性，而且降低了记录和地图绘制的成本，提高了有关单位的经济收益。