倾斜摄影测量技术在露天矿山测绘中的应用

杨静华

511302198001251466四川省成都市

摘要：矿产是与经济发展息息相关的不可再生资源，无序开采极易造成耕地和建设用地被侵占及水土流失和土地沙漠化。矿山开采分为地上和地下，地上开采称为“露天矿山”，露天矿山相对分散、规模小、数量多，资源的开发与利用一直是相关部门的监测重点。传统的矿山监管主要依靠人工实地巡查和卫星遥感影像解译，人工实地巡查方式极易受自然因素、矿区地形地貌、采矿方配合度等因素的影响，存在工作周期长、效率低等问题，需要投入大量的人力、物力和财力，在露天矿边坡容易出现滑坡裂隙地段，人员进入存在很大的安全隐患；卫星遥感影像分辨率低且周期长，一般以政府部门应用为主，民用经济成本高。矿山精细化管理迫切需要精准、真实的三维地理信息，因此急需应用新的技术手段进行露天矿山开采监测。

关键词:倾斜摄影测量技术;露天矿山;应用

中图分类号：TU478

文献标识码：A

引言

矿产资源作为经济发展的原材料，长时间、大规模、无规划地开采，导致矿山环境遭到损害，影响了矿区周围环境。矿山环境保护与治理迫在眉睫，矿山的治理与保护离不开矿山测绘方法的应用，只有了解矿区全貌，才能进行针对性地治理。针对此类问题，研究人员设计了多种测绘方法。其中，基于无人机的露天矿山测绘方法，与基于三维激光扫描设备的露天矿山测绘方法的应用较为广泛。基于无人机的露天矿山测绘方法，主要是利用无人机与全站仪，绘制出矿山地形环境，在满足测绘比例尺精度需求的条件下，减少了外业数据采集量，在矿山中的应用较为广泛。

1机倾斜摄影测量技术

在矿山工程项目开发中，无人机倾斜摄影测量技术的应用非常多，可以为测绘人员提供测绘支持。相比传统测绘法，倾斜摄影测绘技术的实用性强、功能齐全，将技术与无人机技术结合之后，可以提高地形测量效率。在矿山测绘作业中，无人机测绘技术的实用性较高，利用倾斜影像信息、贴纹理方式建立模型，可以为工作人员提供矿山信息模型。新技术应用后，不同点位被作为不同空间坐标点，利用矿山纹理内容显示坐标。大部分人员通过技术措施，能够发挥配套技术的优势，确保设备的高效化、自动化发展，保证数据采集、网络传输的稳定性。此外，技术具备性能优、成本低的优势，按照矿山测量数据要求，使用倾斜摄像机进行航测，对设备的要求非常高。在镜片型号中，不同的型号镜头的应用场景不同，所以在设备采购中，必须参考项目的实际情况。在操作实践中，不同图像的摄影方法不同，而无论采用哪种方法，都要保证像素达到3500w，以提高图像的精确度。在具体的测量工作中，技术人员不能一直使用同标准像素，而是要跟随时代发展，对技术进行优化和升级。为确保飞行时长，还要扩大无人机电池容量，尽量避免在飞行过程中出现电源不足问题，导致电磁干扰无人机运行。同时，相关人员还要考虑特殊影响，即使在极端条件下，无人机也可以飞行0.5h以上。相关人员在测量前，要科学地检测电池组，保障测量稳定性。定期检修和维护机械设备，以免出现失误。

2倾斜摄影测量技术在露天矿山测绘中的应用

2.1在开采规划中的应用

矿山开采之前，技术人员要全面收集和调研矿山资料，制订完整的采矿方案。在设计规划中，合理应用无人机测绘技术，收集矿山地貌、标高信息，向电子计算机传输数据，制作矿山地图，确保矿山测绘的精密度。在技术应用中，通过ＣＤＡ软件测量矿山环境，向系统软件传输信息与数据，建立三维图像，深度剖析矿山与环境。注重施工方案优化，找寻施工问题。在规划过程中，将倾斜摄影数据库作为载体，掌握矿山的结构特点，提升建设工程、城市规划的匹配度，提高工程项目的有效性。按照倾斜摄影技术获取矿山地面影像，开展空三角测量。获取测量结果后，进行影像数据的捕获与查找，建立矿山的三维模型，科学计算和分析数据。在掌握各类因素后，开发矿山。

2.2在矿山工程施工中的应用

在矿山施工作业中，无人机摄影技术提供数据信息支持，可以确保矿山测绘满足质量检测要求。无人机测量技术能够保证矿山环境的检测效率，减少外部因素危害，保证开采作业安全。在起飞时，无人机可以实现低空飞行显像，为工作人员提供详细的数据，使其科学地管控施工现场情况。矿石放置在规定位置，可以减少局部超重，避免对地质结构造成影响。应用无人机技术可以满足当下的建设要求。工程项目进入验收环节时，要发挥无人机测绘技术的作用，收集矿山的基本数据与信息，准确表述矿山的实际情况。在软件支持下，工作人员科学分析和处理矿山的实际情况，保证三维模型的直观性，明确矿山的具体状况。应用数字摄影测量系统，可以建立矿山载体，建立实体模型。

2.3调研露天矿山的地理条件

矿山生产建设时会改变周边的环境条件，引发地面裂缝、沉降等灾害。在调查矿山地质灾害时，以人力实地考察为主，以卫星拍摄、航空摄影测量为辅。人力考察花费的时间长，影响整体效率。卫星摄影、航空摄影测量存在投影偏差大、清晰度不足问题，很难获得精确的摄影图像。利用无人机测绘技术能够生成正射影像图，直观、准确地分析矿山情况，消除潜在的安全隐患，做好预防与排查工作，维护生产安全。

2.4测量流程

确定测绘位置、方向，收集和调研地区资料、现场环境。编写技术设计书，保证飞行航线、高度、重叠度的规划效果。按照测绘区情况，合理挑选无人机。在采集郊外数据时，要参考气候环境、作业环境，科学布设测量范围内的像控点，选择无人机倾斜角度开展摄影。业内数据分析完成后，导出影像数据，进行空三加密、刺点处理，建立全自动三维模型，保证建模质量、准确度的检测效果，制作数字线画图。

2.5低空拍摄

低空飞行拍摄对清晰度、精度的要求高。低空拍摄时，无人机拍摄检测功能能够保证航拍画面的准确度。将高清镜头设置在无人机本体上，可以保证影像清晰。电子计算机技术的应用可以确保低空拍摄照片的清晰度。测绘人员通过无人机倾斜摄影测量设备进行低空飞行拍摄，既可以确保数据资料的准确性，还能发挥出航空设备的作用。在矿山测绘中，合理应用无人机测量技术，可以提升实用性、准确度。

2.6排查安全隐患

在安全评估工作中，排查安全隐患非常重要。按照安全评估组提出的建议进行整改，能够保证矿山评估的合格率。长期以来，评价人员只勘测、记录现场安全隐患，存储影像资料。但是对于大型矿山，使用该风险调查方式花费的时间、精力多，整体效率低。此外，当矿山存在边坡失稳、滑坡、边坡浮石等隐患时，评价人员开展勘查危险系数高。按照无人机倾斜测量技术、图像处理软件勘查矿山安全区的现场，同时对危险区实际情况进行评估，基于图像处理软件建立三维模型，利用计算机的各项功能，可以关注矿山的各个位置，确定矿山的安全度。

结束语

综上所述，基于测绘数据的矿产资源开采和利用成为矿山建设的重要基础。在资料处理、多角度摄像中，无人机倾斜摄影的优势显著，既可以提升工作精度，还可以降低投资成本，应用前景良好。无人机的测量任务复杂，既可以对施工过程进行控制，还可以实现三维建模，优化改进规划方案，保证细节调控的科学性，从而为矿山区域分析提供参考。

参考文献

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