无人机摄影测量技术在矿山建设中的应用.pdf

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1、无人机摄影测量技术在矿山建设中的应无人机摄影测量技术在矿山建设中的应用用摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机摄影测量技术有了很大进展，并在矿山建设中得到了广泛的应用。在矿山测绘工作中，新型摄影测量技术开始被应用，其中以无人机倾斜摄影测量技术为代表，可以全面提升矿山测绘结果的准确性。此次研究主要是探讨分析无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的实践应用，希望能够为矿山测绘提供技术保障。关键词：无人机倾斜摄影测量；矿山测绘；实践分析引言在矿山开采设计与矿山施工监理工作中，众多影响因素使传统的测量方法不能收集完整的信息数据。尤其在矿山建设初期进行测量工作时，道路设施不完善，测绘工作难开展，人员无法到达一些

2、山沟和树木茂密地方，所以测量数据误差大，测绘工作效率较低，大比例尺地形图测量难度非常大。如果使用无人机摄影技术，能够发挥倾斜摄影的全面性，消除常规摄影的局限性。通过搭载不同的荷载组件，能够实现矿山全景信息建立，充分展现矿山全貌。1 无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量技术属于我国高新领域的研究内容，此项技术的提出，完全颠覆了传统测量技术中存在的仅可实现对监测点垂直检测的问题。在使用提出技术进行实际测量工作过程中，可在无人机上搭设多个传感设备与通信设备，因此，在进行数据时，可实现对同一点数据的多维度测量。而使用此种测量方式，更加有利于提供使用者一个直观的观看感受。此项技术不仅可以实现对检测点

3、的精准定位，同时也可以更具时效性的为使用者还原一个真实的地质信息。在无人机倾斜摄影测量中，可以设定一个航拍中心，以此中心作为无人机倾斜摄影测量的圆心，以此定位数据。而此项技术提供给测量者的精准定位功能，可将地质环境中多种有机物体进行嵌入式定位，从而使获取的影像、图片等数据信息内容更加丰富，给予使用者更为优越的使用体验，实现了对传统测量技术功能、性能的拓展。2 无人机技术在数字矿山中的应用价值（1）无人机技术的成本低廉。在建设数字矿山中，利用无人机技术可以快速完成数据获取，丰富及完善矿山数字库，起到降低矿山建设成本的作用，为企业节约建设资金，有助于企业控制运营成本。（2）无人机技术获取数据更加准

4、确，传统的测绘方式受到地形环境的制约，难以保证数据的准确性和可靠性，而应用无人机技术，能够克服各种险阻地形，完成数据的快速获取，保证数据更加准确真实，符合数字矿山的建设要求。（3）预防矿山灾害。矿山在开发生产过程中，伴随着不同类型的地质灾害，如果发生地质灾害，将会影响矿山生产安全，而利用无人机技术能够有效检测和预报矿山灾害，促进企业安全生产，对提升矿山安全管理水平具有积极意义。3 无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用3.1 影像获取与预处理在开始航摄之前，必须设定基本航向。明确测绘无人机现状的同时，全面分析无人机性能、参数与飞行时间等，以此开展外业倾斜摄影。在航空摄影期间，能够获得不同倾斜角度

5、影像资料，同时可以实现影像自动化拍摄，获得倾斜影像资料。完成区域内数据采集后，对数据进行预处理。选择适宜的拍摄影像，将影像反射到虚拟影像中，以此减少地面竖直物体的重影问题。3.2 建立大比例尺地形图测绘数据 3D 绘图协议在基于无人机倾斜摄影测量技术处理大比例尺地形图测绘数据的基础上，集合大比例尺地形图测绘数据属性要素（包括：测绘勘查区名称、测绘勘查区编号、测绘勘查区面积及测绘重点工作区等），生成支持系统迭代分析的数据格式。分析大比例尺地形图测绘数据属性，制作相应的电子信息表。通过建立大比例尺地形图测绘数据 3D 绘图协议，实现大比例尺地形图测绘数据电子信息表的空间数据可视化。具体流程为：首先

6、，通过 HTML 脚本制作 Web 交互式三维动画，以 3D图形的形式渲染大比例尺地形图测绘数据。而后，利用 OpenGLES2.0 制作大比例尺地形图测绘数据 API，允许文档对象模型接口。最后，利用部分 Javascript 实现大比例尺地形图测绘数据 3D 绘图自动存储器管理。3.3 地形测量无人机技术能够对矿山的地形、鞍部和高程点进行有效测量，通常情况下，其测量方式如下：在绘制矿区道路中，可根据道路等级进行科学分类，先绘制主干道路、后绘制次主干道路，通过鲜明的标识标记道路的贯通情况；无人机可以对路灯和电力网的分布情况进行绘制，并且根据“从高到低”的顺序开展；绘制矿山建筑物，根据从高到低

7、的顺序绘制，能够准确标识出门墩以及围墙等附属结构；绘制矿区等高线，同样遵循从高到低的原则绘制等高线；布设高程点，将高程点分布到图幅中，图面整洁美观。3.4 三维建模与数据采集在建立三维数据模型时，需要通过多角度倾斜影像的校正操作、联合平差操作、多视匹配操作等，以此获得三维倾斜模型。完成三维数据模型建立后，可以通过数据处理软件获得区域内的地貌和地物数据。数据采集所涉及的内容如下：第一，采集地物要素。该采集工作由手动完成，例如拍摄影像像控点、建筑物等有效控制测量精度；第二，自动化提取地貌要素三维信息，涉及到高程标注点、等高线采集等，再由人工通过现代化处理软件平台整合处理；第三，在处理地物遮挡问题时

8、，对像片内的遮挡区域，进行补充测量，确保整体测量数据准确可靠全面提升测量精度与准确度。3.5 资源监管随着我国社会的蓬勃发展，对矿产资源的需求量持续增加，而矿产资源属于不可再生资源，尤其是金属资源，更是推动社会发展的稀缺资源。但是当前在矿山开发中，存在一定乱采乱挖、违规开采的现象，很多矿山规模较大，如果依靠传统的人力监管方式，难以实现高效治理，对矿产资源的有效利用带来负面影响。无人机技术具有适应能力强、工作周期短以及机动灵活等特点，能够快速获取影像资源、分析相关数据，可以对矿山进行全面的监控和管理。尤其在金属矿山开发中，应用无人机技术能够快速发展乱采乱挖等行为，对矿产环境开展综合治理，为管理部

9、门制定各项决策提供可靠、准确的数据。3.6 外业调绘及补测在航空拍摄操作中，无人机倾斜摄影技术会出现拍摄盲区。在建筑物遮挡与植被茂盛区域无法获得影像。所以在内业处理期间，必须准确标注上述区域，开展外业调绘和补测。结语总而言之，随着我国信息技术和数字技术的发展，其在矿产开采中的应用更加深入，尤其在社会对矿产资源需求量持续增加的大背景下，数字矿山已经成为必然的发展趋势。利用无人机倾斜摄影测量技术给矿区地形建模，能够方便的获取矿山建设需要的各种基础数据，精度满足工程建设及设计要求。受益于无人机及影像处理技术的发展，测绘工作越来越灵活，手段越来越先进，不但有利于设计工作的质量把控，生成的模型数据也更有

10、价值，对于矿山建设、生产的全生命周期都具有重要意义。参考文献1张斗龙,张海军.基于复合翼无人机航空摄影测量技术在矿山测绘中的应用J.江西测绘,2020,28(1):30-32，44.2卢安毅,贾玉安.基于无人机航拍的矿山地质测绘图像分辨率系统研究 J.世界有色金属,2019,15(11):13-14.3李淑军.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 J.世界有色金属,2019,22(7):194，196.4张斗龙,张海军.基于复合翼无人机航空摄影测量技术在矿山测绘中的应用J.江西测绘,2020(1):30-32+44.5张兵兵,张中雷,廖学燕,等.轻小型无人机航测技术在露天矿山中的应用现状与展望J.中国矿业,2019,28(6):94-98.