无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的应用探讨

2021-11-02黄鑫

智能建筑与智慧城市 2021年10期

黄鑫

（南昌市测绘勘察研究院）

1 引言

信息技术在各领域的普及应用，使各领域作业效率得到了显著提升，尤其是在矿山测绘领域，无人机倾斜摄影测量技术作为一项新兴技术，具备高效、高准确度优势，给予矿山测绘工作的发展极大的推动力。在此背景下，人们借助此技术可以减少测绘工作的人力资源消耗，降低地形地貌复杂性对测绘可行性的影响，深入优化测绘工作的效率和效果。

2 无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量技术是矿山工程项目开展中的常用技术，可以为测绘工作提供全景勘察支持。相较传统测绘技术，倾斜摄影技术具有功能完善、实用性强的特点。人们通过将此技术与无人机技术进行联合运用，可以有效提高测绘工作效率，同时，此技术还适用于恶劣条件下的矿山测绘作业，以及各类高精度作业，具有良好的实用性。此外，该技术还可以基于倾斜影像当中的具体信息，利用贴纹理的方式建立相关模型，为工作人员提供一个更加全面、具体的矿山信息模型。在技术应用的过程中，不同点位通常代表着不同空间坐标，坐标能够直接对矿山纹理进行显示[1]。在此过程中，人们还可以运用该技术，充分发挥配套软件的优势，实现自动化、高效的数据采集与传输。除了上述优势外，还具备低成本、高性能、操作便利的优势，可极大满足人们对矿山测量的实际需求。

在使用倾斜摄影技术的过程中，有关人员需要依靠倾斜摄影机实现测绘，该技术对设备有较高要求[2]。尤其是在镜头型号方面，不同型号的镜头通常对应一个精确具体的使用场景，因此，在设备采购中，有关人员还需要结合工程项目的实际情况，对镜头进行针对性选择。在实际作业中，不同的图像需要采用不同摄影方法，但无论采用何种方法，有关人员都需要在测量的过程中，将像素控制在3500w以上，保障在倾斜摄影的过程中，可以获取高精度的图像。在测量的过程中，工作人员也需要避免长期采用同一标准对像素进行控制，应确保能够适应技术的发展步伐，对技术方面进行全面升级。在此过程中，为了能够实现长时间的飞行，还要提升无人机的电池容量，避免在飞行过程中出现供电不足的问题，保证无人机不会由于受到周围环境的电磁干扰而出现飞行故障等危险。工作人员还需要充分考虑特定条件的影响，确保无人机能够在极端条件下，将测量工作时间维持在一个半小时以上[3]。此外，有关人员还需要在每一次测量之前，进行电池的检测，以此保障测量工作的稳定开展，同时，还要做好定期的设备保养和维护，避免测量受到严重的故障影响。

3 无人机倾斜摄影技术的应用优势

无人机倾斜摄影的过程，可以实现多角度的测量，最大限度上满足在勘察过程中工作人员的测绘需求。由此即可通过这样的测量方法，减少测量的总体次数。同时，在进行数据的处理过程中，相对比较直观和立体，传统的测量工作所采用的正视摄影往往面临着测量的局限性，无法对当前矿山，实现全角度的数据采集[4]。在使用倾斜摄影技术之后，采集所形成的单张影像中包含着大量的数据信息，使其不仅可以从宏观角度对矿山进行分析，同时也可以从局部角度出发，全面掌握当下矿山的一些具体信息和状态，消除了传统测绘技术下测绘结果的局限性问题。

在倾斜摄影的使用中，首先，需要对矿山的周围地区进行相应的监测。其次，需要将监测得到的数据信息进行预处理，消除冗余错误。最后，将经过预处理的数据信息输入到计算机中，进行联机计算分析，得出所需的测绘信息。这种高度自动化的测绘流程极大地规避了人为因素造成的错误风险，而且能够大幅度压缩人力资源的消耗，深入优化测绘工作水平。

无人机倾斜技术的使用还可以有效达到节约技术成本的作用。在进行测量的过程中，由于降低了人工成本的投入，仅仅使用无人机与计算机技术，就可以实现高精度的测量，避免进行复杂的建模工作。例如，在传统的测量工作当中，由于需要利用人工的方式进行测量，因此就会导致数据资料在采集与保管的过程中，受到一定程度的影响，出现部分数据偏差问题。而在应用无人机测量技术之后，能够基于通信网络的方式，进行数据信息的传输与保存，因此在有效的时间内，就可以完成数据的传递，无人机倾斜摄影相比较传统测量技术而言，实现了较大跨越，能够充分满足人们对测量信息的需求。

4 无人机测量摄影技术在矿山测绘当中的实际应用

4.1 开采规划中的应用

在对矿山进行开采之前，工作人员往往需要对矿山进行全面的数据采集和勘察，从而制定出较为完善的开采方案。工程可以将无人机倾斜摄影技术应用到规划设计中，通过无人机采集矿山区域的海拔高度、地形地貌等数据，将数据传输到计算机中，利用计算机绘制矿山地形图，实现高精度的矿山测绘工作。在实际操作中，首先需要使用CAD软件，将测量之后采集到的各种信息，都输入到系统当中，包括矿山周边的环境、方案数据等，并构建出三维图景，更加直观具体地对矿山以及周边环境进行分析。此后，有关人员可以对施工方案进行全面优化与调整，并明确施工建设中所面临的诸多问题。其次，还需在设计过程中，基于倾斜摄影所形成的数据库，明确矿山当下的实际结构特征，确保该工程建设与城市建设有着较高的匹配度，使工程项目更具合理性。在此期间，需要首先通过倾斜摄影获得矿区地表的影像，此后可进行空中三角测量，在得到结果后，便可对影像数据进行捕捉以及检索，实现对矿区的三维建模，明确矿山的结构，实现对相关数据的计算与分析。掌握上述因素之后，就可以实现针对性地研发与设计。通过上述手段的应用，提升矿山测绘结果的准确性和测绘效率。图1为无人机倾斜摄影过程示意图。

图1 无人机倾斜摄影过程示意图

4.2 矿山施工当中的应用

无人机倾斜摄影技术可以在矿山实际的施工建设中为其提供全面的数据信息，使矿山能够充分满足人们的日常质量检测需求。无人机的倾斜摄影技术能够高效、准确地对矿山周围的环境进行检测，保障矿山在实际施工过程不会受到各项外界因素的影响，提高安全勘察工作的质量。无人机可以在飞行过程中实现低空拍摄，更加具体直观地为工作人员提供数据信息，帮助工作人员科学合理地对现场进行管理与控制，将一些矿石安排在合理位置上，避免出现局部超载的问题，以免对地层造成严重影响。无人机技术的使用，更加符合现阶段施工建设的需求。

4.3 在矿山验收过程中的应用

在完成施工作业之后，工程将进入验收阶段，在此阶段，依然需要充分发挥无人机倾斜摄影技术的应用价值。在实际应用中，主要是通过无人机的测绘，对当下矿山的实际情况进行数据信息的采集，并输入计算机中，将矿山的实际情况展现出来。在软件的加持下，工作人员还可以对矿山实际情况进行分析与处理，形成直观的三维模型，便于工作人员对模型进行针对性分析。例如，可以使用数字摄影测量系统构建矿山比例，并借助丰富、直观、具体的测绘数据形成具体模型。这样工作人员就可以基于数据模型，设计相关配套工程建设方案。例如，可以对周边地区的矿山进行检查，利用无人机的飞行优势，对一些人工无法进行勘察的地区进行针对性的测绘，为工作提供全面的数据信息。