矿山测绘中无人机倾斜摄影技术的应用

管文晋

（河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院，河南 郑州 450000）

建设矿山及开采、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 在矿山测绘中无人机倾斜摄影技术的作用

1.1 直观展示信息

相较于原有的直拍，无人机的倾斜摄影技术可以拍摄出应测量矿山实际地质情况，并通过图像或者是数据信息形式来表现，也能够利用这一倾斜摄影技术，对矿山三维模型进行建立，这对于确定后期开采矿山技术和重点问题有很大的帮助。

1.2 数据多样化

原有的直拍技术只能对矿山二维数据进行提供，在使用倾斜摄影技术之后，可以获得更多种类的数据信息，二维数据的准确性也会提升，还可以使获得的图像通过软件进行三维建模。有关人员通过三维模型可以仔细分析矿山的情况，并合理制定开采方案。

1.3 为管理矿山提供依据

倾斜摄影技术可以为矿山开采人员和管理人员提供很多高清图像以及信息数据，通过运用这些数据，管理人员可准确地掌握矿山地形特点和地势，进而在研究开采矿山程度以及范围采范围方面有更多可依据的资料，这有利于保护矿山生态环境和开垦矿山土地。

1.4 提升开采效率

使用无人机倾斜摄影可以显着提高采矿效率。整体而言，在无人机摄影技术的帮助下，员工可以有效避免采矿过程中的潜在安全风险，从而降低安全风险，节省测量投资成本。

2 无人机倾斜摄影技术的具体应用

2.1 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。

2.2 控制测量相片

通过控制照片测量方法可以提高矿山测绘精度，例如严格根据相关的规格对控制点进行设置，在文章例子中，航行有65%的选定行程和60%的重叠程度，控制点设置时应注意以下问题：（1）根据实际需要将地图的地形区域划分为几个分区，除此之外，控制点排列在外轮廓线上，航线一般大于基线，旁边的部分大于约100米；（2）应达到航线两个设定点处的半径路径长度偏移点小于基线的一半；（3）在详细研究对应于该位置上的所选区域的控制点的映射地形地貌，以确保没有原则争议区域或是容易识别区域；（4）如果在山体中选择的控制点，应选择一些平坦或山地地形变化较小的地方，这可以大大提高测量精度；如果在一个小区域内控制点有着较小的范围变化，可以显着提高倾斜摄影测量的精度；（5）布局控制点通常不在有植被或高层建筑的区域中选择，其中控制点容易出现视线障碍，绘制的准确性会降低；（6）不要将摄像机控制点放在大面积的水中；（7）布局控制点应选择交通方便的区域，以便更好地保存数据。

2.3 构建三维采集数据模型

三维数据模型的建立取决于通过从各种角度倾斜图像而执行的一系列操作，包括几何校正、联合平差以及多视图匹配等，最后再可视化处理三维斜率模型。在建立三维数据模型之后，可以通过软件处理容易获得测绘区域的地形特征相关的数据。收集数据信息的工作分为三个方面，如下：（1）收集特征要素的工作，主要是手动完成相关的测绘任务，如控制点以及建筑物等，需要人工进行拍摄，通过这样的做法可以提高测量精度。（2）自动从地貌元素中提取三维信息，主要内容包括高级注释点以及测绘区域等数据采集工作，这可以完全由平台处理软件完成，但如果投入使用，则需要检查员执行后续的修整和手动调整。（3）处理各种要素遮挡问题。为了将最终测量数据的准确性提升，有必要在摄影数据信息的遮挡区域中进行附加测量。

2.4 空中三角测量加密技术

测绘过程中难以避免受到外部环境的影响，例如植被因素，这些外部因素会造成无人机在倾斜拍摄过程中无法满足地面控制点的实际测量要求，或者出现测绘区域有盲点存在，这将无法达到预想的测绘结果。此时，突出显示了三角加密处理的校正特点，三角加密处理以及校正对与测绘精度不符合标准的问题能够做出有效弥补。三角加密处理过程的特点是通过一些软件的配合，精确估计图像外的定向元素，消除干扰因素，不仅能够提高测量精度，还可以有效地改善地形测绘不稳定地区的测绘条件。在三角加密处理工作完成的基础上，可以根据矿山制图中的输出要求生成DOM，DEM，DSM等模型。

2.5 外业调绘和补测

上述中提到这个方面的内容，利用无人机进行倾斜摄影进行测绘时不可避免的会遇到盲区，这些盲点是通常存在于建筑阻塞区域和生产茂密的植被区域。针对这一情况，在后期处理图像中要标明建筑物和植被区域，以利于及时和补充外业以及补充测绘。

3 结语

总体而言，无人机倾斜摄影在现代矿山建设中的重要地位是显而易见的，其在测绘领域的发展具有非常广泛的范围，并得到了业界的认可。使用无人机倾斜摄影中测绘矿山的地形图，能够获得良好的效果，与地形图平面的误差将会被缩小，也能够良好的控制高程标注点的误差，矿上开采也会因此提升效率以及质量，无人机的倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用，可以完全满足需求，能够得到广泛应用。