淺析無人機傾斜攝影測量在礦山測繪中的應(yīng)用

邵迎龍

宿州市自然資源勘測規(guī)劃設(shè)計院 安徽 宿州 234000

引言

航測技術(shù)主要包括傾斜攝影技術(shù)和垂直攝影技術(shù)兩個方面，傾斜攝影技術(shù)能夠有效改善垂直攝影無法獲得的多方位信息，從多個角度獲取測量區(qū)域內(nèi)的信息是用無人機傾斜攝影技術(shù)，其測量周期更短，精度更高，現(xiàn)如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中。在本文中，也將針對無人機傾斜攝影技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用進行探討和分析。

1 無人機傾斜攝影測量技術(shù)

傾斜攝影技術(shù)是在垂直攝影技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來的，能夠有效解決垂直攝影技術(shù)，只能獲得垂直方向拍攝信息的不足，能夠從多個角度多個方位對測量區(qū)域內(nèi)的信息進行相關(guān)的獲取。無人機傾斜攝影技術(shù)，在早期階段主要是應(yīng)用于建筑物外立面的信息獲取，在礦山測量和工程測量領(lǐng)域應(yīng)用的相對較少。隨著圖像融合技術(shù)、GPS技術(shù)以及多元化處理系統(tǒng)的快速發(fā)展，有效解決了傾斜攝影技術(shù)數(shù)據(jù)處理困難的問題，所以其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，例如工程測量，地形測量等等，在具體的應(yīng)用過程中，無人機傾斜攝影測量技術(shù)主要包括影像數(shù)據(jù)預(yù)處理，空中三角加密，地面控制測量以及地形圖的輸出等多個流程[1]。

2 無人機傾斜攝影技術(shù)優(yōu)勢分析

與垂直攝影技術(shù)相比，無人機傾斜攝影技術(shù)在實際應(yīng)用過程中具備非常明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，能夠進行多個角度多方位的實時拍攝，這樣就能夠促進測繪工作，從傳統(tǒng)的二維向著三維轉(zhuǎn)變，更好的實現(xiàn)智能化礦山的建設(shè)。第二，分辨率高。無人機傾斜攝影技術(shù)使用了多個無棱鏡頭，能夠進行多角度全方位的拍攝，能夠有效彌補垂直攝影過程中只能夠獲得垂直方向的影像的不足，切實提高了影像的精準(zhǔn)度和分辨率。第三，降低測繪盲區(qū)出現(xiàn)的概率。使用垂直攝影技術(shù)會受到垂直影響以及地貌地形的影響，在測繪過程中經(jīng)常會出現(xiàn)很多的盲區(qū)，而使用傾斜攝影技術(shù)就能夠有效改善這一弊端。第四，具備經(jīng)濟優(yōu)勢，使用無人機傾斜攝影技術(shù)，能夠在更短的時間內(nèi)獲得大量的圖像信息，從而有效減少工作人員外業(yè)測量的工作量，縮短測繪周期，而且還能夠有效節(jié)約成本，具有非常明顯的經(jīng)濟效益[2]。

3 無人機傾斜攝影技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

3.1 在礦山開采規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

礦山開采規(guī)劃設(shè)計的早期階段，使用傾斜攝影技術(shù)能夠獲得更多的數(shù)據(jù)，可以進行大地的測量和制圖，具備高精度的數(shù)據(jù)，能夠?qū)ι襟w的特點進行優(yōu)化，從而保證與城市規(guī)劃的一致性，為后期的開采提供可靠的數(shù)據(jù)支持。舉例來說，通過多邊形攝影數(shù)據(jù)，可以估計每一個礦區(qū)需要的照明時間，以此來調(diào)整整個礦的結(jié)構(gòu)，找到最佳的設(shè)計方案。還能夠利用建模，確定礦區(qū)內(nèi)日光維持的時間進行定量分析，規(guī)劃山脈之間的距離等重要的指標(biāo)，其他因素主要包括主體區(qū)域的視覺分析以及對城市地平線的分析，這樣就能夠有效提高礦產(chǎn)開采的效率。

3.2 空中三角加密測量

在獲得礦山測繪的影像資料以后，需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，其中主要包括資料的糾正、旋轉(zhuǎn)以及增光勻光等等，完成以上操作以后，還需要進行空中三角加密技術(shù)的測量。使用無人機傾斜攝影技術(shù)，雖然能夠有效改善垂直攝影技術(shù)，僅能夠獲得垂直方向影像資料的弊端，進行多方位多角度的拍攝，從而獲得更加全面的攝影數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能夠有效降低測繪過程中出現(xiàn)盲區(qū)的概率。然而使用無人機傾斜攝影技術(shù)也存在一定的缺點，使用這一技術(shù)很難避免受到建筑物或者高大樹木的影響，導(dǎo)致測量過程中出現(xiàn)盲區(qū)，所以還需要進行空中三角加密測量，才能夠利用航拍過程中自動儲存的數(shù)據(jù)進行結(jié)算，從而生成更高精度的測量結(jié)果。

3.3 像片控制測量

在設(shè)置測量點的時候，需要做到以下幾點：首先，航線兩端的控制點需要保證在一個合理的極限長度；其次，像控點的位置選擇，需要根據(jù)測量區(qū)域內(nèi)地形地貌的特點進行布置，盡量選擇不存在爭議能夠方便識別的地區(qū)；第三，如果需要在山頭上布置控制點，那么就需要選擇平山頭或者地形變化相對較小的區(qū)域，這樣能夠有效提高測量的精準(zhǔn)度；第四，對于植被發(fā)育的地區(qū)或者具備高大數(shù)據(jù)的建筑物拐角等很難識別的控制點，再進行業(yè)內(nèi)檢測的時候，如果存在遮擋視線的情況，很有可能會對測量的精度產(chǎn)生影響；最后，設(shè)置控制點的時候，需要充分分析測繪地區(qū)的交通狀況，盡量選擇交通良好而且便于保存的地區(qū)。

3.4 外業(yè)測繪和補測

根據(jù)相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，使用無人機傾斜攝影技術(shù)在拍攝的時候很容易出現(xiàn)拍攝盲區(qū)的現(xiàn)象，通常情況下，一些植被發(fā)育的地區(qū)和建筑物遮擋的地區(qū)很難獲得相關(guān)的影像資料，所以，在進行內(nèi)業(yè)處理的時候，就需要正確標(biāo)注相關(guān)的地區(qū)進行外業(yè)的補測。此外，在獲得標(biāo)注高程的時候，還應(yīng)該盡量標(biāo)注不正確重復(fù)測量的地區(qū)，以便后期外業(yè)調(diào)查以及補測工作的順利開展，這樣才能夠保證礦山測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

總而言之，在礦山測量過程中，使用無人機傾斜攝影技術(shù)具備非常明顯的優(yōu)勢，能夠有效減少工作人員測量的工作量，且是提高測繪工作的效率，節(jié)約成本。將無人機傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用到礦山測量過程中，能夠有效提高測量結(jié)果的精準(zhǔn)度，為后續(xù)礦山的建設(shè)和開采提供可靠的數(shù)據(jù)支持。另外，由于傾斜攝影技術(shù)中含有三維信息，還能夠為后續(xù)智慧礦山的建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。