矿山监测中航空摄影测量数据的自动化处理方法研究

石宁卓

（四川文理学院，四川 达州 635000）

通过对我国矿山的地理位置、地形、资源及其综合利用管理情况和资源开采环境影响等信息进行实地地质勘查和地理测量，以准确获取矿山相关资源数据基本信息和利用资源数据是我国矿山地理测绘的主要研究目的，其重要意义不仅在于全面准确掌握我国矿山利用资源的基本状态信息、利用管理情况、开采质量影响、环境影响等，以此方式实现矿山矿产资源的合理配置和生态环境保护。

1 矿山测量过程中的测绘新技术特点分析

矿山测量过程中所表现出来的测绘新技术的特点从两个方面来进行分析:第一，高自动化。这种新型的测绘技术需要相关企业投入更低的人力和物力，但是可以在现代化的科学技术的帮助下，实现工作人员压力的降低，最大程度的提高整个测量任务的高效率和高质量；第二，图像数字化。在使用该新型的测绘技术时，需要利用硬盘设施来做好数据的测量和储存，并利用高科技技术来对这些数据进行深度的分析，最后将这些数据输入到中心管理系统中，并为操作人员施工提供具体的方式。不仅如此，这种数字化的操作手段可以有效的通过三维模型立体图来对整个矿山的地形地貌作出清晰明了的展示，为后期的国家测量以及相关矿区的开采提供更精准的数据。而且，在开展具体的施工过程时，还需要从多个角度和方面来进行数据的配比和相关参数的调节，确保整个施工过程符合设计要求的每一环节。我国是一个多山的地形地貌，矿山大多都分布在山林地区，这就可能会阻碍工作人员开展矿山的测量工作，甚至可能会对周围的森林资源造成破坏。如果工作人员要想推动整个测量技术的更新和优化，就必须从生产成本的节约入手，起到节约资源保护环境和相关控制网质量的提高。但由于实际环境的影响，对工作人员的实际操作造成极大的威胁，可能会因为技术手段的落后造成工作人员生命安全的问题，在使用新型的测绘技术手段之后，就可以对数据进行科学合理的分析和收集，运用图像画的方式来更好地解决这一传统测量问题。随着不断地开采使得对矿山储量动态监测更加困难。为了适应新时期下矿山储量动态监测要求，航空摄影技术开始被使用。比如无人机轻巧灵动的特性能够最大程度地突破地形限制，对矿山进行全方位拍摄测量，极大地降低了人力成本。

2 无人机倾斜摄影技术

无人机倾斜摄影技术是通过无人机平台搭载多个航摄相机，根据预设线路采集测区的影像，以同时实现多个角度拍摄，对物体的实际情况进行清晰明了的反应。三维模型主要是通过建模技术以及相关的定位技术等最终实现，可以有效的对影像数据进行收集和参数的调节，以保证测量相片能够真实的展示出数据。此外，还可以利用内业数据的控制和关联方式来实现运输方式和相关模型的建立，这些内容都可以保障后期的测绘结果，具有高度的精准性和适时接收性。这种无人机倾斜摄影技术可以有效的实现三维模型的建立，并且利用的是多元序列的影像生成高分辨别率，具有较高的智能化和自动化特点，实现整体的结构化信息建设，为后期的操作实现立体模型的建立，并在服务器上通过相关算法模型参数修改来实现整个模型的精细化。

3 矿山监测中航空摄影测量数据的自动化处理方法研究

3.1 多旋翼无人机的矿山摄影三维重建

第一，由于自动化的特点，会让整个三维重建摄影技术可以有效的减少人工的压力，缩短施工时间，将整体的信息收集和成果完成的时间缩短在一个工作日之内，并且相关的三维模型的基础成果可以有效的为后期的施工工作提供数据支撑。第二，减少人工的参与，可以有效的降低因人工干扰行为造成的各项缺陷。

3.2 实施方案

第一，当航拍准备工作完成之前，需要相关的工作人员与当地的政府部门进行手续的办理和交接，为后续的航拍测试提供政府支持；第二，在开展具体的技术落实和航摄过程中，首先采用的是多旋翼无人机和相关的摄影仪来进行具体区域的航空拍摄；第三，当飞机开始进行拍摄时，需要对其进行具体零部件工作状态的检测，确保其可以真正的融入整个航线的设计以及拍摄过程，才可以将其投入到正常的拍摄过程中，还需要再发生各种误差时自动地利用智能化设备来实现误差的消除，保证最终的收集结果符合相关的标准要求；第四，工作人员可以根据无人机空中姿态的POS数据来对飞行获取的影像数据进行预处理，并对各种影像进行检查以及确保其符合真正的设计要求，其中最重要的都是检查影像是否完整，尽量的减少云烟、云影等各种小问题的出现；第五，若需要加装惯性导航装置和GNSS定位装置等设备，需要相关人员按照计划方案等相关流程来实现数据的进一步优化和创新。

3.3 矿山监测点设定

从人工测试点的使用方面来对其进行具体的分析时，我们可以发现，无人机航空摄影测量技术需要在整个矿山数据录入和测量之前，利用人工标志来确保其他测量点的位置，从而可以有效的提高整个测量数据的精准性。而深入研究之后，需要利用测量仪器来实现矿山储能情况的具体探究，需要投入较大的人工物力来实现测量点的具体标记。而标记过程需要利用各种色块来进行有效的区分，通常采用黑白两种色彩来进行鲜明的对比。但是这种人工的测量方式不可以直接与地表进行接触，而是应该在其底部进行钢筋水泥柱的固定之后，才可以将其设立在具体的位置点，可以提高整个数据测量后期结果的精准性和稳定性状态，减少因外界环境的干扰而造成的数据误差较大的现象。

3.4 全数字空中三角测量

利用航空摄影的影像、POS和像控点等数据成果，使用实景三维建模软件SMART3D或Context Capture Center系统进行POS辅助空中三角测量。利用已知的相机参数文件建立空三工程，需要操作人员利用原有的数据来进行相关的参数设置，实现航带与影像之间的具体匹配。而在这一匹配工作完成之后，经平差处理，对于超过限差的同名点进行剔除和调整优化，这就需要操作人员拥有数据分析和判断能力减少因人工误差而对整个算法带来的影响。此外，平差的计算还需要对刺点定位进行具体的测量和精准度的观察，在确保测量数据符合具体要求之后，则一旦因为误差的出现，可能会导致后期三角测量工作无法顺利完成。

3.5 动态储量监测

第一，垂直三维模型是整个文章所要探讨的根本性模型，在对其进行监测时，利用了多种扫描软件和计算方式，不仅需要对整个矿山做出实时的监督和数据收集整理，还需要利用这种模型的展示来为后期的工作提供更为精准的方案，也可以起到一定的数据支撑效果。第二，通过多次的无人机倾斜摄影技术，构成时间序列的动态数据模型，能有效监测区域的细节变化，还可以利用互联网设计平台中的GIS软件来进行相关参数的计算，最终可以实现测量结果精准度的提高，为后期的露天矿开采奠定良好的信息基础和方案基础，有效的提高后期矿山动态储量监测的精准性和顺利完成的质量和效果。

4 结语

综上所述，航空摄影测量技术可以通过多角度采集目标对象数据，以三维模型成果呈现，可以更大限度的从多尺度和多维度来探测分析目标物，且测量结果的精度与准确度非常高，尤其可以把不同时期的影像模型数据进行动态可视化分析，研究分析其现状及判断预测未来变化趋势，可以有效应用于矿山规划与监测工作中。应用无人机倾斜摄影测量开展矿山测绘工作时，应当联合矿区实际情况，制定无人机航行路线，科学布设像控点，全面采集数据和信息，以此确保数据处理效果。