礦山測繪中無人機傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用

楊普法

（大理三陽土地事務(wù)有限公司，云南 大理 671000）

礦山的建設(shè)及對資源的利用和開采都離不開的一項內(nèi)容就是礦山測繪，同時礦山測繪可以使資源的開采更加有效率，可以為企業(yè)的效益提供堅實的保障，所以礦山測繪在礦山建設(shè)過程中有著舉足輕重的作用。以往傳統(tǒng)的礦山測繪使用的技術(shù)存在測繪耗費的時間周期長，無法滿足當前對成圖速度的要求，導(dǎo)致工作效率極其低下影響開采效率。隨著人工智能技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、移動通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，在對礦山進行繪制大比例尺地形圖的時候逐漸開始大范圍應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)了。

1 將無人機技術(shù)應(yīng)用到傾斜攝影測量技術(shù)

最早在收集建筑物信息中，就開始使用無人機傾斜攝影測量技術(shù)用以獲取建筑物外立面紋理信息。隨著一些現(xiàn)代化先進技術(shù)的發(fā)展如無人機技術(shù)、航空攝影技術(shù)、圖像自動匹配技術(shù)等等，在測繪領(lǐng)域中這些技術(shù)如雨后春筍一般被快速的應(yīng)用開來，如公路工程、礦山大比例尺地形、大面積區(qū)域等測繪領(lǐng)域。為了更好的實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)格化的平差處理和多角度的匹配影像、校正技術(shù)的融合，借助了多角度的成像數(shù)據(jù)處理以及側(cè)面信息采集技術(shù)，在進行實踐的過程中取得了非常不錯的效果。

2 無人機傾斜攝影技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）基本要求。這篇文章選取的研究對象是一個金屬礦山大比例尺地形圖測量，主要圍繞著在礦山測繪領(lǐng)域中無人機傾斜攝影技術(shù)的廣泛應(yīng)用。為了更具體直觀的展現(xiàn)無人機傾斜攝影技術(shù)，筆者選取了三類HM2200、HO1300和HO1600型號無人機為主要航攝系統(tǒng)，選取的攝影相機是南方測繪傾斜數(shù)字航空攝影相機，然后選用了與之相配套的衛(wèi)星定位系統(tǒng)及管理系統(tǒng)。由于無人機傾斜攝影技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，對周圍的氣候環(huán)境條件要求比較嚴格，飛行條件必須選取在晴空萬里、氣候相對比較溫和的季節(jié)，無人機起飛和降落的地區(qū)選擇一定要選擇在離主要機場15km以外的區(qū)域。

（2）獲取和處理傾斜影像。設(shè)定無人機的航行方向要選取在開始執(zhí)行任務(wù)之前，一定要建立在充分的了解測繪區(qū)域基本情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)無人機的性能參數(shù)指標科學(xué)的制定出飛行時段和飛行軌跡，從而才可以更加有效的開展外業(yè)的傾斜攝影工作。進行航拍的時候可以更加全面的獲得多角度拍攝影像，在已經(jīng)制定好的拍攝控制點以及加密點坐標進行智能的拍攝，以獲取相應(yīng)的傾斜影像資料。在對數(shù)據(jù)進行測繪預(yù)處理之前，一定要保證數(shù)據(jù)在測繪區(qū)域內(nèi)采集完成，將選取拍攝的傾斜影像反投影至建立的虛擬影像中，主要目的就是將地面突出物的重影問題減小到最大程度。

（3）控制測量相片。礦山測繪的精確程度可以通過控制測量相片的方法來提高，比如要嚴格按照相關(guān)的規(guī)范進行布設(shè)控點，本例選取了65%的航向重疊度以及60%旁向重疊度。在進行布設(shè)控點的時候要注意以下幾方面事項：①要根據(jù)需要測繪區(qū)域的實際地形地貌將其劃分為若干個測繪分區(qū)，在此之外的像控點要布置在圖輪廓線外，一般情況下航向基線應(yīng)該大于1條、旁向要大于100米的部位；②必須滿足在航線兩段的控制點偏離的半徑長度要小于1條基線的一半；③要充分考慮到測繪區(qū)域的地形和地貌特征選取相應(yīng)的像控點位置，選取原則要確保沒有爭議、容易識別的地區(qū)，例如明顯的標志性建筑物和房角等；④如果像控點選擇在山頭，要選擇一些平頭山或者是地形變化不大的地方，這樣可以極大的增強測量的精準度；如果像控點的高度變化范圍小一點，也可以大大增加傾斜攝影測量精確度；⑤布設(shè)像控點一般不要選取在有植被的區(qū)域或者是高大的建筑物拐角處，在這些地方布控點很容易出現(xiàn)視線遮擋導(dǎo)致測繪精確度下降；⑥不要在大面積水域區(qū)域進行布置攝像控點；⑦布設(shè)像控點要選取交通便利的區(qū)域，這樣可以更好的保存數(shù)據(jù)。

（4）空中三角加密技術(shù)。外界的環(huán)境因素對于測繪過程的影響是不可避免的，比如說植被因素，這些外界因素導(dǎo)致了無人機在實際的傾斜攝影過程中達不到地面控制點測量的實際要求，或者是出現(xiàn)測繪區(qū)域盲區(qū)等，最終還是達不到測繪預(yù)想的結(jié)果。這個時候空中三角加密和校正的工作的特點就凸顯出來了，進行三角加密處理和校正可以有效的彌補測繪精度不達標的問題?？罩腥羌用芴幚淼奶攸c是建立在準確預(yù)算出影像外的方位元素的，然后通過一些軟件的相互配合將干擾因素剔除掉，這樣做不僅可以有效的提升測量的精準度，而且能夠有效的改善地形條件不好的區(qū)域航測結(jié)果。在完成空中三角加密處理工作的基礎(chǔ)上，可以依據(jù)礦山測繪中輸出需求將DOM、DEM、DSM等模型輸出。

（5）建立三維數(shù)據(jù)模型和采集數(shù)據(jù)。建立三維數(shù)據(jù)模型依靠的是多角度傾斜影像進行的一系列操作主要有聯(lián)合平差、幾何校正、多視匹配等，最后將三維傾斜模型進行可視化處理的過程。建立完三維數(shù)據(jù)模型以后，通過軟件的處理可以輕松的獲得測繪區(qū)域的地形特征的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。采集數(shù)據(jù)信息的工作總共分為三個方面內(nèi)容，具體如下：①采集地物要素的工作主要是通過人工手動來完成相關(guān)的測繪任務(wù)，例如像控點、建筑物等都需要進行手動拍攝影響，這樣做的好處就是可以提高測量的精確程度；②自動提取地貌要素三維信息工作，其主要內(nèi)容涵蓋了高程注記點、測繪區(qū)域等高線等相關(guān)的數(shù)據(jù)采集工作，這些工作內(nèi)容完全可以依靠平臺處理軟件來完成，但是要投入使用的話還需要測繪人員進行后期的人工整飾與調(diào)整。③處理要素的遮擋問題。為了提高最終測量數(shù)據(jù)的精準度，就必須要對相片資料信息中的遮擋區(qū)域進行補充測量。

（6）外業(yè)調(diào)繪及補測。上面的敘述已經(jīng)提及到這方面的內(nèi)容，拍攝盲區(qū)的問題在利用無人機傾斜攝影技術(shù)航空拍攝過程中無法避免，這些拍攝盲區(qū)通常存在于建筑物遮擋的區(qū)域和植被生產(chǎn)茂盛的地區(qū)。所以，在后期圖像處理過程中要對建筑物和植被遮擋區(qū)域進行標注，便于及時的對外業(yè)進行補測和調(diào)繪工作。除此以外，對于在獲取地物、高程標注過程中也要標注出一些不確定的區(qū)域或者是復(fù)雜的區(qū)域，然后對外業(yè)進行補測和調(diào)繪工作，這樣做可以大大的提高測繪的精準度。

3 結(jié)語

綜合來看，在現(xiàn)代化礦山建設(shè)中無人機傾斜攝影技術(shù)的重要地位不言而喻，其在測繪領(lǐng)域中的發(fā)展具有十分廣闊空間，獲得了業(yè)界的認可。本次某金屬礦山地形圖的測繪采用了無人機傾斜攝影技術(shù)，獲得的效果最終達到了地形圖的平面位置誤差小于2厘米，控制高程注記點的誤差在1厘米的可觀成績，具有良好的測量成效。所以，在礦山測繪中應(yīng)用無人機傾斜攝影技術(shù)可以完全的滿足需求，可進行廣泛的推廣應(yīng)用。