无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的实践与探索

张晨琛

(中建材西南勘测设计有限公司,四川 成都 610052)

1 无人机三维倾斜摄影技术的概述

1.1 无人机的定义和组成

无人机(见图1)是指利用无线电遥控设备以及加载好的程序控制装置操控的小型飞行监控装置。与传统人工驾驶飞机相比，无人机具有轻便灵活和造价低的优势，可以满足各类复杂环境中航拍工作要求，这对于推进各个区域航空监管和实际拍摄工作顺利开展有重要作用。对无人机进行分析可以明确，无人机是由飞行平台、飞行控制系统、摄影传感器和地面控制系统这几个部分组成，这就应保证上述几项系统之间配合力度，保证无人机运行的稳定性和现实作用，避免无人机在实际应用过程中受到限制[1]，发挥无人机在露天矿山监测中的作用效果，并将露天矿山监测的现代化内涵表现出来。

图1 无人机

1.2 三维倾斜摄影技术的优势

露天矿山监测中的三维倾斜摄影技术具有诸多优势，其主要表现在以下方面：①无人机三维倾斜摄影技术的应用可以在实现露天矿山安全生产目标的条件下对其进行全过程监控，并在无人机支持下采集露天矿山垂直角度和倾斜角度的遥感影像，借此清楚直观地反映出露天矿山以及相应地标物的真实情况和周边地质环境状态，这就可以保证露天矿山监测的全面性，继而在合理监测信息支持下推进露天矿山开采以及相应工作顺利开展；②与传统监测技术相比，无人机三维倾斜摄影技术可以将露天矿山及其周边建筑物侧面纹理清楚反映出来，并通过准确图像记录与露天矿山以及周边建筑物相关的监测数据信息，保证监测信息的完善性和准确性，将露天矿山监测的现实作用表现出来；③应用无人机三维倾斜摄影技术还可以对露天矿山各个区域单张影像进行精准测量，保证露天矿山各个区域实际测量工作的开展效果，并做好三维影像收集和综合管理工作，为后期露天矿山开采以及其他工作顺利开展提供精准的三维影像支持；④通过无人机三维倾斜摄影技术进行露天矿山监测，所产生的数据信息具有便于传输和综合共享的优势，也就是说应用该项技术可以保证相关部门工作人员及时掌握各项监测信息，并促使各部门在相互配合条件下开展露天矿山监测工作。

2 露天矿山监测的要求

2.1 确定矿山监测区域

在进行露天矿山监测之前，应对露天矿山规模形态和周边环境情况进行有效研究，并结合各项研究结果分析各类矿产资源分布情况，并结合露天矿山中矿产资源分布情况确定监测区域，并按照特定区域真实情况确定合理的监测方案，避免露天矿山监测在实际开展过程中因基础区域划分不合理而出现问题。同时还应按照各项具体要求及时调整露天矿山监测过程中不合理地方，彰显各项技术在露天矿山监测中的作用效果，满足露天矿山开采和实际管理要求。

2.2 调整矿山监测设备

为降低露天矿山监测难度，就应遵循合理要求强化各项仪器设备在露天矿山监测中的应用力度，并按照露天矿山监测工作实际开展要求对应用在其中的仪器设备运行参数进行优化调整，保证相关设备在露天矿山监测中的作用效果，避免相关设备在实际应用时出现问题。同时通过调整相关设备运行参数还能提高设备运行的精准性和最终监测数据的全面性。发挥各类设备在露天矿山监测中的作用。不仅如此，还应对应用在露天矿山监测中的仪器设备进行有效维护，严防相关设备在长时间使用过程中出现故障。

2.3 加强矿山监测监督

由于露天矿山监测需要考虑的要求比较多，在开展相应监测工作时可能会受到一些阻碍。这就应在开展露天矿山监测时进行实时监督，方便有关部门及时解决露天矿山监测具体开展时出现的问题，这对于保障露天矿山监测效果和相关工作实际管理水平也有重要作用。而在对露天矿山监测进行监督管理时，还应做好各项基础信息收集工作，从而强化各项基础信息在露天矿山监测工作现实分析中的现实作用。为露天矿山监测提供有效参考，从而避免露天矿山监测出现问题。推进露天矿山监测稳步开展，并将各项现代化手段在露天矿山监测中的作用表现出来。

2.4 培养专业监测人员

为避免露天矿山监测受到人为因素干扰，这就应在开展露天矿山监测之前对工作人员展开有效培训，确保相关人员对各项规章制度和相关要求有清楚了解，避免相关人员在开展露天矿山监测工作时遇到阻碍，这可以提升露天矿山监测以及相关工作开展效果。由于露天矿山整体规模比较大，对露天矿山进行监测时可能会因为参与人员不足而出现问题。这就应保证露天矿山监测部门与项目管理部门之间结合力度，确保各个部门工作人员可以在相互配合条件下开展露天矿山监测工作，避免露天矿山监测因工作人员自身思维过于片面而出现问题。

3 无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的实践探索

3.1 矿山监测前期调研

由于露天矿山监测在实际开展过程中需要考虑的要求比较多，这就导致相应工作经常受到阻碍，相应工作也难以满足露天矿山开采区域规划和具体工作实时监督要求。基于此，应在露天矿山监测前期利用适当手段做好前期调研工作。而在露天矿山监测前期调研时，应利用无人机三维倾斜摄影技术对露天矿山整个面貌进行精准测绘，帮助相关人员对露天矿山开工区域进行初步探测，并做好基础信息收集工作，保证各项信息的准确性和全面性，确保前期调研可以满足露天矿山监测工作现实开展要求[2]。不同无人机装置的运行参数和分辨率等方面存在一定差异，这就应在考虑露天矿山地区真实情况以及开工部位的现实状态情况下对无人机的分辨率和实际运行参数进行有效调整，严防无人机在后期使用过程中出现质量问题，争取有关部门可以利用无人机拍摄到露天矿山最近情况，做好相应影像拍摄工作，并引导相关人员对相应影像进行有效分析，明确露天矿山各部位参数情况以及矿物质分布层次，以此确定标准完善的露天矿山监测方案，避免露天矿山监测因前期调研不达标而出现问题。当然在这一过程中应用无人机三维倾斜摄影技术还能降低露天矿山监测前期调研以及相应工作实际开展难度，这对于强化无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测前期调研和基础影像拍摄中的作用显得至关重要。

3.2 规划无人机航拍路线

为将无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的作用全面表现出来，不仅需要遵循各项要求和标准流程开展露天矿山监测工作，而且应根据露天矿山规模形态和矿产资源开采趋势规划无人机航拍路线，促使无人机可以按照已经确定的路线对露天矿山整体或者特定区域进行精准航拍，从而避免露天矿山监测中无人机在形式和实际航拍过程中出现问题。同时遵循具体要求规划无人机航拍路线，还能保证露天矿山不同区域垂直航拍和倾斜航拍效果，保证各个部位航拍影像分辨率得以提高。在对无人机规划航拍路线时，还应将前期收集而来的信息准确录入到无人机当中，并利用录入的信息和相关参数与无人机运行情况和航拍路线进行有效控制，严防无人机在运行和航拍过程中受到阻碍，并将无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的作用呈现出来。此外，遵循三维倾斜摄影技术要求以及露天矿山监测确定无人机航拍路线，还能保证无人机航拍路线与露天矿山监测工作之间的关联性。一般来说，在规划无人机航拍路线时还应对相关设备的分辨率和航拍角度等参数信息进行优化调整，之后按照精准的计算结果为露天矿山监测确定完整的无人机航拍路线，严防露天矿山监测中应用的无人机系统在航拍过程中出现偏移问题。

3.3 收集外业航拍数据

由于无人机三维倾斜摄影技术在实际应用过程中可能会出现问题，这就应在考虑各项要求条件下收集与露天矿山相关的数据信息，保证各项外业航拍数据信息在露天矿山监测以及其中三维倾斜摄影技术优化调整中的作用效果，满足露天矿山监测实际开展要求，严防相应工作受到多方面因素干扰。而在收集外业航拍数据时，也需要结合露天矿山整体情况以及监测工作要求强化无人机三维倾斜摄影技术在其中应用力度，并利用无人机三维倾斜摄影技术收集与露天矿山监测相关的外业航拍数据信息，以此强化各项数据信息在露天矿山监测中的作用。当然应用无人机三维倾斜摄影技术进行外业航拍数据信息收集时，需要专业工作人员在无人机垂直角度和倾斜角度装载运行合理的传感器，之后利用传感器将无人机航拍过程中收集的外业数据信息进行精确的归纳整理，保证外业航拍数据信息与露天矿山各区域真实情况之间的一致性。必要时还应按照各项数据信息调整露天矿山监测方案，控制无人机三维倾斜摄影技术在具体应用过程中受到限制。为提高外业航拍数据信息收集的全面性和及时性，还可以在无人机三维倾斜摄影技术与全球定位技术在相互配合的同时收集相关数据信息，之后技术将各项数据信息精准应用到露天矿山监测当中。

3.4 处理监测数据信息

露天矿山监测过程中可能产生的数据信息比较多，这就需要有关部门遵循合理程序对露天矿山监测中产生的数据信息进行有效处理，并将精准处理后的数据信息应用到露天矿山开采区域划分和基础方案综合确定当中。而在对露天矿山监测数据信息进行处理时，应强化无人机三维倾斜摄影技术在其中应用力度，使得监测人员可以通过无人机三维倾斜摄影技术以及前期收集而来的外业航拍数据信息对露天矿山真实地貌情况以及矿产资源开采部位有清楚了解，并在考虑露天矿山开采真实情况的条件下有效处理各项数据信息。当然应用无人机三维倾斜摄影技术还能有效传送露天矿山监测过程中产生的具体信息以及航拍影像，从而形成精准全面的露天矿山三维模型，将露天矿山监测过程中需要考虑的注意事项清楚表现出来，从而促使有关部门在全面掌握各项注意事项的条件下规避露天矿山监测过程中不合理的地方[3]。而应用无人机三维倾斜摄影技术对露天矿山监测过程中产生的各项数据信息进行处理，保证露天矿山地形信息和矿产资源分布区域信息的准确性，从而提高相关工作人员对各项信息掌握力度，并在各项准确信息支持下促使相关工作高效开展。

3.5 强化矿山监测管理

尽管露天矿山监测可以为特定区域矿产资源开采提供有力支持，但不可否认的是有关部门在开展露天矿山监测时会受到一些阻碍，这就导致露天矿山监测问题频发，前期数据信息以及各项基础要求在露天矿山监测中的作用也会受到很大影响。基于此，应在无人机三维倾斜摄影技术支持下对露天矿山监测工作进行有效管理，并通过有效管理控制露天矿山监测出现问题，扩展无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中应用范围，以此为露天矿山监测综合管理提供有效支撑。当然强化无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的实践应用力度和相关技术优势，还能控制露天矿山监测出现问题。保证无人机航拍效果和实际运行水平，严防应用在露天矿山监测中的三维倾斜摄影技术因外在因素干扰而出现问题。由于露天矿山监测管理需要考虑的要求比较多，这就应借助无人机三维倾斜摄影技术为技术人员和露天矿山管理人员提供高清准确的影像和相关数据信息，之后借助各项数据信息调整露天矿山监测过程中各项问题，彰显相关技术和显示管理模式的作用。此外，通过无人机三维倾斜摄影技术还能为露天矿山周围生态环境检测提供有力支持，制定露天矿山周围生态环境保护制度和土地复用工作模式，严防露天矿山监测以及矿产资源开采对周边生态环境和土地利用效率产生不利影响。

3.6 评价矿山监测结果

完成露天矿山监测之后，还应从多个角度出发对露天矿山监测结果进行有效评价，了解露天矿山监测过程中产生的各项信息，同时保证相关数据信息传递力度，保证露天矿山监测部门和管理部门工作人员可以同时了解各项基础信息，逐步提升各项信息在露天矿山监测和相关问题优化调整中的作用效果。同时还应借助无人机三维倾斜摄影技术对露天矿山监测中产生的各项数据信息归纳到信息化系统当中，使得有关部门可以利用各项数据信息对露天矿山真实监测情况进行准确评价，借此确定露天矿山各个区域矿产资源开采方案[4]。由于露天矿山监测结果、评价结果的准确性与实际检查点位置状态之间存在紧密联系，这就应在确定检查点之后确定标准的检测检验模式，及时筛选露天矿山监测过程中各项数据信息，之后依照精准信息确定无人机航行路线和信号接受装置设置位置，调整露天矿山监测以及相关技术在实际应用过程中出现的问题。发挥无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测和前期工作问题综合处理中的现实作用。而在无人机三维倾斜摄影技术实践应用时，还应结合前期评价结果和露天矿山现实状况对无人机三维倾斜摄影技术具体应用模式和相关设备的运行参数进行有效调控。保障露天矿山监测评价结果的准确性和全面性，同时强化有关部门对露天矿山监测过程中各项数据信息和预期计划的采纳程度。突出无人机三维倾斜摄影技术的实践应用价值，从而促使露天矿山监测良性开展。

4 结 语

为保证露天矿山监测顺利开展，不仅需要遵循合理要求开展该项监测工作，而且应强化无人机在其中应用力度，并利用无人机将三维倾斜摄影技术的优势表现出来，之后在灵活应用相关技术的条件下开展露天矿山监测工作，严防露天矿山开采和综合管理在实际开展时出现问题。同时还应针对无人机三维倾斜摄影技术在露天矿山监测中的实践应用进行有效探索，为促使露天矿山监测良性开展提供合理技术支持。

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