无人机三维倾斜摄影技术在矿山监测中的应用研究

刘洋

无人机倾斜摄影技术在现代化矿山建设中占据重要的地位，在社会其他测绘领域中也具有广阔的应用前景，均取得了显著的成效。基于此，本文对无人机三维倾斜摄影技术在矿山监测中的应用进行了详细分析，以供参考。

无人机三维倾斜摄影技术;矿山;监测;应用

该系统以目前在全世界范围内逐渐兴起的无人机作为飞行平台，无人机的优势在于灵活、体积小、机动性强。构成该系统的要素在于：无人机、数据处理软件、数字遥感设备、飞控系统、测姿测速设备、地面控制系统、航线规划软件以及地面站控制软件等。该系统的工作原理在于，通过将数码相机装载在无人机上进行低空航拍，进而采集地面的地理信息数据，再经过专业软件处理获取多种数字化测绘产品。

在任务载荷系统的组成中，其内容主要包括倾斜摄影相机、同步控制装置、稳定云台等结构。倾斜摄影相机在使用过程中，可以从不同角度来完成露天矿山基本情况的拍摄，拍摄到的影像资料也会通过同步控制装置来完成数据资料的传输，并且在此过程中，能够对系统运行稳定性提供必要帮助，确保系统运行过程的可靠性。

在技术系统应用过程中，数据处理系统也是非常重要的组成部分，在系统具体应用过程中，其主要借助三分布式计算机来辅助处理工作。在系统具体的应用过程中，会利用三维软件来完成基础数据信息的处理，同时也会利用采集到的信息对三维模型进行实景化处理，这样也可以更好地还原出现场的实际情况，从而为系统的优化完善奠定坚实的应用基础。

无人机三维倾斜摄影技术实际应用

利用无人机三维倾斜摄影技术开展露天矿区基本情况勘察时，需要先完成基础资料的采集工作，在具体的工作过程中，应注意以下几点要求：（1）委派工作人员对于此次作业区域的基础情况进行了解，如大体的矿区地貌、矿区基础情况等，为后续航拍计划的拟定积累资料。（2）利用无人机进行试拍，根据试拍数据进行分析，进而对摄影机拍摄角度、分辨率等内容进行调整，使其达到最佳的拍摄效果，缩减正式作业时的准备时间。（3）明确露天矿区的边界，这也是后续校验拍摄内容完整性的重要条件，从而为后续工作的顺利进行做好必要的准备。

完成上述工作内容后，进入到外业数据采集阶段，在具体的应用过程中，也需要重点关注以下几点内容：（1）选择合适的天气来进行数据采集，结合以往的应用经验，多选择阳光强度较弱、风力较小的天气来进行数据采集，并且在数据采集过程中，也需要注意系统的再次调试，将系统调整到最佳的工作状态，以满足系统稳定应用的基础要求。（2）除了在无人机上安装传感器、信号传输和接收装备来辅助工作顺利进行外，还需要利用GNSS定位技术来辅助管理活动的进行，基于该技术优势能够对多种类型的数据信息进行完整采集，从而确保采集数据的准确性。

（1）三维模型建立。待采集到完整的数据信息后，进入到三维模型的建设环节。建立的模型能够对区域基础地形情况进行大致展示，对于细致化的图形，还需要借助其他工具对其进行处理。（2）模型参数调整。在完成初期三维模型建立后，进入到模型参数的调整阶段，无人机在飛行过程中，受到遮挡物、风速等因素影响，其飞行高度会根据实际需求进行调整，从而获取到更加可靠的数据信息，提升模型参数内容的合理性。

完成上述所有的分析内容后，进入观测结果确认的重要阶段，在具体的操作中，需要采用统一的管理体系，对于其中涉及的参数信息进行细致化分析，随后按照统一要求来完成数据报告的出示工作，而该工作的执行情况也将直接影响到检查结果的准确性。

通过做好误差问题控制，能够提升采集数据的准确度，同时也为生产调度工作的调整提供合理性参考。在具体的误差控制中，应注意以下几点问题：第一，控制好机械误差，机械误差来源于系统本身的一些潜在问题，如摄影机拍摄角度、分辨率等，基于提前按照要求对其进行处理，使其可以控制在合理范围内，满足具体的应用需求。第二，对于偶然误差进行控制，如飞行高度突然变化、采集图片突然变化等，这也会增加后续数据处理期间的偏差值，影响到最终处理结果的可靠性。

做好技术设备前期调试工作，有利于工作状态稳定性的提升，从而为后续管理工作的有序进行奠定基础。在具体的应用处理环节，需要做好以下几部分工作的处理：第一，拟定合理的设备调试计划，在计划中需要明确技术设备调试的具体要求，同时还需要明确所需要调试的具体内容，做好调试结果的记录工作，满足系统运行过程的要求。第二，在设备完成使用之后，也需要根据要求来进行设备维护处理，对于系统表面的污渍进行擦拭，同时也需要对系统进行整体检查，更换一些损坏或老化的零件，以确保系统工作状态的稳定性，满足具体的应用需求，提升仪器设备的使用价值。

加强测绘人员综合测试，能够提升测绘人员对于本项工作的重视程度，确保后续测量工作有序进行。在具体的管理过程中，需要做好测绘人员的能力培训，帮助其梳理技术应用期间需要重点关注的内容、注意事项、具体要求等，使其可以形成良好的知识体系，满足具体的应用要求。

在技术的具体应用环节中，进行开采过程监测属于经常应用到的监管内容，在具体应用中，首先，需要提前在矿区外围进行控制点的布设，具体的布设情况需要参考相关的技术规范和设计要求进行，像控点需要避开正在作业的区域，避免掩埋或损坏的情况。其次，借助技术在合适范围内进行航摄作业，在此过程中系统会提供高分辨率的图像信息，在后续处理过程中会将其和审批范围有效的套合在一起，同时采用人工解译的方式来对系统运行内容进行判断，这样也可以得到较为准确的开采量数据和一些其他参数信息。最后，对于采集到的数据信息进行汇总处理，基于数据分析结果来调整下一阶段的开采工作计划，从而提升管理工作的使用价值，确保开采环境的安全性。

在具体的应用中，该技术还可以用于日常监测管理，对于一些突发情况进行快速识别，加快应急处理速度，从而为生产调度工作的顺利进行奠定坚实的基础。在技术具体的应用过程中，第一，借助无人机对露天矿山进行日常巡查，对于矿区一些隐患地点进行数据信息采集，基于数据信息来判断该隐患的具体等级，拟定不同的应急处理措施对其进行处理，从而确保处理结果的可靠性。第二，利用倾斜摄影来进行三维模型的创建，技术人员可以根据目前三维模型呈现出的具体结果，对于目前矿体结构的开采情况进行评估，随时做好相应的生产调度，满足具体的应用需求。第三，利用无人机对于矿区开采范围和边角的监测，这样也可以根据数据信息来评估生产能力和具体开采量，得到准确的估算结果，从而为后续生产调度、投资计划调整提供科学参考。

综上所述，做好误差问题控制，能够提升采集数据的准确度，做好技术设备前期调试工作，有利于工作状态稳定性的提高，加强测绘人员综合测试，能够提升测绘人员对于工作内容的重视程度。通过将无人机三维倾斜摄影技术应用到露天矿山的日常监测当中，对于提升采集结果的可靠性，优化后续应用策略有着积极的意义。

[1]周小杰，杜鹏，曾静静，等.无人机倾斜摄影技术在露天矿山修复监测中的应用[J].城市勘测，2020（2）：82-86.

[2]于晶晶.无人机倾斜摄影测量技术在测绘大比例尺地形图中的应用[J].山东工业技术，2018（17）：111.

（Hebei Iron and Steel Group Luan County Sijiaying Iron Mine Co.， Ltd.， Tangshan Hebei  063701）

UAV tilt photography technology occupies an important position in the construction of modern mines， and has broad application prospects in other social surveying and mapping fields， and has achieved remarkable results. Based on this， this article analyzes the application of UAV 3D oblique photography technology in mine monitoring in detail for reference.

UAV three-dimensional oblique photography technology; mine; monitoring; application