數(shù)碼航空測量成圖在礦山測量中的應(yīng)用

王永波 張海軍

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國在數(shù)碼航空測量方面也取得驚人的成就，相關(guān)測量技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，為測量儀器和測量技術(shù)構(gòu)建新體系提供了前提條件。礦山生產(chǎn)規(guī)模和機(jī)械化水平也隨著科技的進(jìn)步得到提高，因此賦予了礦山測量新的使命，但是傳統(tǒng)的人工測量不僅耗費了大量的人力物力，也在一定程度上耽誤了工程進(jìn)度。而數(shù)碼航空測量技術(shù)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了以往人工測量的諸多不足，采用了科學(xué)的測量方法，不僅提高了數(shù)據(jù)的精確度，也為安全高效的礦山開采提供了前提條件。

關(guān)鍵詞：數(shù)碼航空測量；礦山測量；探索

礦山測量服務(wù)于礦山勘探、設(shè)計研究、開采、生產(chǎn)營銷的全過程，因此在礦山測量中必須將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與礦山中實際情況結(jié)合起來，才能夠為其提供更加精確的數(shù)據(jù)。從深層次上說，數(shù)碼航空測量運用到礦山測量當(dāng)中不僅延伸了其業(yè)務(wù)范圍而且也拓寬了其生存空間，促進(jìn)礦山體制改革的同時符合市場經(jīng)濟(jì)體制發(fā)展的需要。

1 數(shù)碼航空測量概念分析

航空測量顧名思義就是飛機(jī)或者其他飛行器俯拍地面所得到的相片，能夠最為直接的獲得數(shù)字影像，能夠自動獲取地面有效信息，最后產(chǎn)生數(shù)字地形圖，為立體模型的建立提供理論依據(jù)。而空間位置參數(shù)都是通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣導(dǎo)技術(shù)（IMU）進(jìn)行獲取，換一種方式說就是將GPS上面的接收器安裝到飛機(jī)上面，與先前地面上所建立的基地實現(xiàn)信息共享，不間斷地觀察GPS的衛(wèi)星信號，所需要的導(dǎo)航儀的相關(guān)參數(shù)是通過GPS載波相位測量分定位技術(shù)（DGPS）來完成的。再有就是利用高精度慣性測量裝置的特點，得到飛機(jī)飛行時所需要的加速角和角速率。運用積分可以較為精確得到航攝儀的姿態(tài)參數(shù)，慣導(dǎo)技術(shù)和（DGPS）中所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)都是通過卡爾曼濾波來完成的，從而獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)運用到礦山開采。

2 數(shù)碼航空測量圖像的采集與圖像編輯

2.1 數(shù)碼影像其像素高，因而拍出來影像較之于其他設(shè)備更為清晰，這也在一定程度上滿足了對一些小物件進(jìn)行圖像采集。如：電線桿、水井等。以新疆石河子南山礦區(qū)為切入點，對平地和丘陵地區(qū)其相對定向設(shè)置為0.02mm，平面是0.3m，高程為0.26m，山地和丘陵相對定向為0.04mm，平面則為0.5m，高程為0.5m。在利用航空測量對這個礦區(qū)進(jìn)行圖形采集時，可以充分的將地質(zhì)性植物標(biāo)記出來，在對山地和一些較為寬闊的地域，可以充分發(fā)現(xiàn)一些獨立存在的事物如：參天大樹、電線桿。能夠更為便捷將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，在疊加之后得到更為精確的數(shù)據(jù)。如在處理河流與大型橋梁、居民住所和空曠地、水庫與池塘等兩者之間的關(guān)系。再有在疊加過程中遇到有空缺存在時，應(yīng)該對這個區(qū)域進(jìn)行再次采集，以便獲得更加準(zhǔn)確的效率。高程點的標(biāo)注應(yīng)該在建立立體模型時在顯眼的地方進(jìn)行標(biāo)注，根據(jù)南山礦區(qū)的地形特征，點位應(yīng)當(dāng)建立在相鄰的兩條等高線之間，為更為精確地得到等高線的數(shù)據(jù)提供前提條件。

2.2 在這個過程當(dāng)中應(yīng)該注意的問題，直接在模型中獲取相關(guān)信息的方法不可取，例如：在面對丘陵、山地、高山地時，應(yīng)對其山高、凹地形區(qū)域在符合實際情況加注高程點數(shù)據(jù)采集、在處理數(shù)據(jù)時應(yīng)充分保證線條光滑、沒有線狀符號的間斷。要素不能夠多次疊加，避免數(shù)字重復(fù)化現(xiàn)象的發(fā)生。在處理相鄰圖幅時應(yīng)該對其進(jìn)行接邊處理。圖幅接邊之前應(yīng)當(dāng)注意的是數(shù)據(jù)層要素應(yīng)與相鄰圖幅輪廓一致，接邊處理也要按照相應(yīng)的規(guī)定，從而才能夠確?？鐖D幅要素幾何位置與邏輯上保持一致性。等高線除了建筑群和居民區(qū)不用做標(biāo)注之外，其他均要做標(biāo)注。在植被覆蓋區(qū)域應(yīng)充分根據(jù)實際情況進(jìn)行描繪，才能夠保證數(shù)據(jù)的精確性。

2.3 在圖像采集時對一些要素的取舍有幾個方面：其一，對臨時性住房可以舍去，因為其不像居民區(qū)一樣，擁有龐大的群體。其二，在對建筑物周邊的圍墻凹凸比例小于實際比例與圖上比例的0.05mm可以忽略不計，用直線代替。其三，溝渠、河流與圖紙之間的比例小于0.05mm都可以采用單線作為標(biāo)注。其四，水涯線應(yīng)當(dāng)充分尊重實際拍攝情況，不應(yīng)該簡單忽略或舍棄。其五，田埂與實際圖紙的比例在1mm之上采用雙線進(jìn)行標(biāo)注，相反采用單線。

2.4 航空測量在（DLG）方面的應(yīng)用。圖形編輯所采用的軟件大多是AUTO CADR2004，圖形文件以DWG的形式存在，在圖形編輯過程中輸入補(bǔ)、補(bǔ)測占據(jù)著重要作用，它能夠有效的處理圖層與各要素之間的關(guān)系。再有圖形編輯的前提條件是航空測量內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)源和外業(yè)調(diào)繪的各種信息的有效結(jié)合，在標(biāo)記過程當(dāng)中也必須遵循大小、顏色深淺的相關(guān)要求就行。最后在編輯過程當(dāng)中必須以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度做到各方面的統(tǒng)一，才能夠保證各要素之間關(guān)系協(xié)調(diào)。

3 數(shù)碼航空測量成圖其優(yōu)勢

3.1 數(shù)碼航空測量成圖中所運用到的數(shù)碼相機(jī)與其他種類的相機(jī)相比，它減少了很多工序，例如：沖洗和掃描，在一定程度上降低成本，提升了工作效率，用計算機(jī)獲得的影像，更為直觀和精確性。

3.2 慣導(dǎo)技術(shù)（IMU）不會對外界產(chǎn)生依賴，能夠獨立運行獲得相應(yīng)的參數(shù)，能夠較大程度的抗干擾和具有隱蔽性強(qiáng)等特點，再有，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與定位的準(zhǔn)確度沒有直接聯(lián)系，不受時間、地點限制。

3.3 在航空測量成圖中對全球定位系統(tǒng)和慣導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用過程中，大大提升了測量數(shù)據(jù)的精確度，避免了人工實地考察，不僅提升了作業(yè)效率，測土成本也得到了最小化，與傳統(tǒng)模擬測圖進(jìn)行比較，航空測量成圖其發(fā)展前景更為寬廣，同時也標(biāo)志著測繪技術(shù)的不斷進(jìn)步。

3.4 數(shù)碼航空測量不僅在一定程度上突顯了外業(yè)測量，也更深層次上的體現(xiàn)了儀器在礦山開采等方面所帶來的便利，也是科技發(fā)展水平的突顯。在繪制地形圖、地質(zhì)圖、工程布置圖時能夠及時進(jìn)行局部更新，以優(yōu)美的姿態(tài)保持著航空測量具有的優(yōu)勢性，符合經(jīng)濟(jì)社會體制下社會科學(xué)管理需要。航空測量成圖賦予了地圖新的活力，為地圖更好的發(fā)揮其自身作用奠定堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

航空測量成圖不僅僅應(yīng)用在礦山開采，還應(yīng)用在其他領(lǐng)域。將數(shù)碼航空測量成圖應(yīng)用到礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中，不僅推動了礦山技術(shù)的發(fā)展，從更深層次上來說解決了礦山測量中的諸多技術(shù)難題，為礦山企業(yè)的健康發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

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