無人機(jī)傾斜攝影測量在礦山監(jiān)測的應(yīng)用

秦啟耀

廣西安全工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西南寧 530199

隨著我國各方面不斷的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)被運用在很多個領(lǐng)域，就礦山監(jiān)測作業(yè)而言，無人機(jī)傾斜攝影測量為其有關(guān)操作提供了幫助，是新時期背景下礦山領(lǐng)域的使用成果。無人機(jī)傾斜攝影測量在規(guī)劃以及實施等方面都有很突出的優(yōu)勢，現(xiàn)階段已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在測繪行業(yè)，同時在很多復(fù)雜的場景被運用，并且都得到了很好的成效。通過梳理無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用要點，對于提高監(jiān)測數(shù)據(jù)真實性有著積極地作用。

1 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 可以大面積成圖

在傳統(tǒng)測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，單次能夠測量的輻射范圍比較有限，如GPS測繪技術(shù)，雖然在平原地區(qū)可以輻射半徑超過1.5km的區(qū)域，但是針對礦山這類地形復(fù)雜的區(qū)域而言，所輻射的范圍依舊較小，無法在短時間內(nèi)完成大面積成圖。而無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的使用，可以借助利用無人機(jī)上升高度，對于礦山地區(qū)的立面、側(cè)面、地勢變化等內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，錄入到計算機(jī)軟件中后，也可以利用軟件的提取功能，對于采集到的圖像信息進(jìn)行處理，同時按照要求進(jìn)行大面積成圖處理，具備了良好的便捷性。

1.2 信息共享性強(qiáng)

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在應(yīng)用過程中，對采集到的影像和圖片資料，會通過無人機(jī)上攜帶的傳感器，直接傳輸?shù)接嬎銠C(jī)當(dāng)中，這也便于一些遺漏位置的及時補(bǔ)測。同時依托于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以對采集到的數(shù)據(jù)信息對外進(jìn)行共享，共享時的數(shù)據(jù)形式可以是圖像信息，也可以是整理好的地形圖或坐標(biāo)信息，這也具備了很強(qiáng)的共享性特征，而且還可以滿足不同應(yīng)用狀態(tài)下的基礎(chǔ)需求，從而提升了所共享信息的使用價值。

1.3 數(shù)據(jù)真實性高

在無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中，還可以對勘查攝影頻率進(jìn)行減少，并且能夠從許多角度對于勘察攝影頻率展開分析，這樣也在很大程度上提升了所采集數(shù)據(jù)信息的直觀性，滿足礦山監(jiān)測的應(yīng)用需求。而且該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，還可以針對一些礦山的局部情況進(jìn)行及時處理，這樣得到的數(shù)據(jù)信息真實度也更強(qiáng)，能夠?qū)ΦV山在發(fā)展過程中的具體應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化處理，從而為工作進(jìn)度的快速推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

2 無人機(jī)傾斜攝影測量在礦山監(jiān)測中的應(yīng)用要點

2.1 規(guī)劃無人機(jī)飛行路線

在無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中，為了確保礦山監(jiān)測工作的順利進(jìn)行，首要任務(wù)便是進(jìn)行無人機(jī)飛行路線的規(guī)劃處理。在具體的工作中，需注意以下幾點：第一，對于礦山區(qū)域的基礎(chǔ)情況進(jìn)行了解，采集相應(yīng)的基礎(chǔ)資料，明確監(jiān)測區(qū)域的具體邊界，繪制礦山區(qū)域草圖，以此為基礎(chǔ)來展開礦山監(jiān)測工作，確定無人機(jī)的飛行路線；第二，在規(guī)劃飛行路線時，為了提升所采集數(shù)據(jù)的完整性，會將起始點偏移監(jiān)測區(qū)域，這樣可以采集到更加完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)；第三，在無人機(jī)飛行路線規(guī)劃設(shè)計中，也需要考慮區(qū)域復(fù)雜地勢，確定無人機(jī)的飛行高度，盡量減少飛行過程中角度、高度的變化，這樣可以確保采集圖像處于同一平面，便于后續(xù)采集數(shù)據(jù)的快速提取，提高所采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的使用價值。

2.2 采集原始監(jiān)測數(shù)據(jù)

完成前期準(zhǔn)備工作之后，開始利用無人機(jī)進(jìn)行原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，在具體的采集過程中，所需要采集的原始數(shù)據(jù)包括該地區(qū)的影像資料、地面相控資料、POS數(shù)據(jù)等，在具體的采集過程中，首先，對于所需要的無人機(jī)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行管控，如許多礦山監(jiān)測活動中，會傾向于HO1300系列無人機(jī)作為攝像機(jī)載體，攝影機(jī)則選擇高幀率的航空攝影機(jī)，從多個角度完成初始數(shù)據(jù)的采集；其次，在原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集過程中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻淖兓闆r，對于航向重疊度、飛行高度、旁向重疊度等內(nèi)容進(jìn)行合理控制，而且在地面像控點密度的控制上，需要將數(shù)量控制在3個/平方米，滿足監(jiān)測期間的具體要求；最后，對于采集到的原始數(shù)據(jù)需要在采集到的同時對其進(jìn)行初步整理，對于攝影模糊不清、高度波動較大的區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行重新測量，待采集到的數(shù)據(jù)滿足要求后，進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)的應(yīng)用處理[1]。

2.3 生成數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果

礦山作業(yè)過程中，會改變區(qū)域地質(zhì)的初始狀態(tài)，使地質(zhì)的承載力、應(yīng)力分布發(fā)生變化，在礦區(qū)外部的表現(xiàn)形式為地面塌陷、山體土層移動、植被退化等。利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以對區(qū)域開采前后的變化情況進(jìn)行直觀展示，科學(xué)評估目前的地質(zhì)災(zāi)害情況，及時擬定相應(yīng)的處理措施，以確保后續(xù)開采活動的順利進(jìn)行，降低礦山開采帶來的負(fù)面影響。在數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果的整理過程中，第一，對于疊合度數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，生成單一層面的測繪影像，而且在生成過程中，也需要對像素點誤差進(jìn)行處理，使所采集像素點數(shù)據(jù)具備可利用價值；第二，對于數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果的整理，多采用地形圖、地形走勢曲線、坐標(biāo)數(shù)據(jù)表格等形式進(jìn)行展示，地形圖的整理會通過比對初始圖形的方式進(jìn)行整理，借此來直觀展示表達(dá)地形的變化情況。而走勢曲線和坐標(biāo)數(shù)據(jù)表格則是對多次監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，便于了解礦山的具體變化情況，為后續(xù)決策的擬定奠定基礎(chǔ)[2]。

2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲

除了上述提到的應(yīng)用內(nèi)容外，在實際應(yīng)用處理中，還需要做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲工作。上文中已經(jīng)提到，進(jìn)行礦山監(jiān)測的主要目的是了解礦山開采所帶來的負(fù)面影響，需要積累某一時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，時間周期越長，其凸顯出的變化規(guī)律也更直觀。因此，在對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲時，需要做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的標(biāo)記工作，將時間、數(shù)據(jù)類別作為分類依據(jù)，而且在數(shù)據(jù)存儲過程中，也需要做好一些潛在價值數(shù)據(jù)的挖掘工作，整理價值數(shù)據(jù)，為后續(xù)體系制度的不斷完善奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

綜上所述，在礦山開采活動中，做好相應(yīng)的監(jiān)測工作是確保生產(chǎn)安全性的重要前提，通過將無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用到礦山監(jiān)測活動當(dāng)中，不僅可以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性，而且對于降低開采活動對周圍生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響也有著積極地意義。