无人机倾斜摄影技术在露天矿山监管中的

无人机倾斜摄影技术在露天矿山监管中的

扈利钊

大连华信理化检测中心有限公司 辽宁省大连市116620

摘要：露天煤矿具有生产能力大、生产水平高、资源回收率高、有利于安全生产等优势，由于占用土地较多，近年来征地困难已成为制约大型露天煤矿先进产能释放的瓶颈问题。多个大型国有露天煤矿因征地难题陆续停产或即将停产，已严重影响到国家煤炭保供任务的完成，大型露天煤矿征地过程中的技术创新迫在眉睫，而利用无人机倾斜摄影测量技术可将征地过程中最复杂的外业调查环节用时大大缩短。

关键词：无人机倾斜摄影技术；露天矿山；监管；

引言

无人机顾名思义是一种不载人飞机，是采用无线电遥控技术搭配程序控制装置实现飞行的一种机器设备。无人机航测是指在无人机设备上装备航摄对地面实时连续拍摄成像，同时与地面设置的控制点测绘及立体测绘相结合，从而完成相关测绘工作。矿山的地质条件、地形特征等方面表现较复杂，开展矿山测绘工作的难度较大，会对测绘的精度产生较大影响。因此，下文将无人机航测技术应用于实际矿山测绘工作之中，探求其运用方法及效果。

1无人机倾斜摄影测量技术

无人机与倾斜摄影测量之间存在着极为紧密的联系，将无人机测量平台与倾斜摄影技术结合在一起，就是无人机倾斜摄影测量技术。最初的无人机倾斜摄影测量技术，经营用于建筑物外侧面纹理信息的提取。随着技术的发展，才开始应用于道路工程测量、矿山测量等领域中。无人机倾斜摄影测量技术的应用与普及，推动了整个测绘领域的简便化、精准化及自动化发展。

2无人机倾斜摄影测量原理

以无人机为平台，以倾斜摄影相机为工具的一种航空摄影系统，是由无人机摄影系统和三维建模软件共同实现。倾斜摄影技术是通过在无人机上搭载的五镜头相机，同时从垂直和倾斜多角度采集获取地面物体完整影像数据，再通过建模软件将获取的影响数据进行加工处理并完成建模，并最终输出实景三维模型、正射影像图（DOM）、数字表面模型（DSM）等多种成果。利用生成的三维模型，作业人员可以从高低空多视角对地面物体进行观察比对并进行精确测量，对比传统实地外业测量该技术具有显著优势。

3技术优势

3.1便捷性

无人机倾斜摄影测量技术的应用原理是卫星遥感摄影原理。但是，与遥感摄影技术相比，这一测量技术不容易受到大气传播过程中能量散射和几何变形的影响，摄影周期更短，图像分辨率更高。与GPS-RTK技术相比，这一测量技术在获取基础数据方面，并不需要进行基站的设定，测量人员也无需逐点测量，测量周期更短。与传统的导线法、三角法或三边三角网法相比，这一测量技术不需要做多级支站，且测量精度更有保证。

3.2数据分辨率较高

无人机倾斜摄影技术在露天矿山测量中的应用为测量工作的高效开展提供数据支撑，无人机在低空作业时，技术人员可以携带高分辨率的传感器，以此获取高分辨率影像数据，可以满足不同比例尺的测图需要。以外，无人机测量还具有自动化程度高、经济效益显著等特征，相比其他测量设备而言，无人机体积小、方便携带，在实际测量过程中具有灵活性高等特征。传统的测量技术需要投入大量的人力、测量数据不全面、测量效率低，无人机倾斜摄影技术则是测量效率极大提升，降低露天矿山测量的难度，保证测量工作进展。无人机倾斜摄影技术经济效益体现在该测量系统的运营成本低、操作简单，可以有效简化测量流程，控制测量成本。

4无人机航测技术在矿山测绘中的具体应用

4.1矿山开采

无人机遥感测绘最显著的特点就是它能够飞得很低，分辨率极高，不受在轨卫星约束，而是根据实际测绘需要来飞行探测。尤其是在矿山开采作业中，通常情况下矿山开采的地势都比较恶劣，传统的测绘技术根本无法实现深入探测，不仅会浪费大量的人力物力，而且还会增加测绘成本。通过利用无人机遥感测绘技术，能够在恶劣的地势环境下开展探测，快速获取周围环境资料和测绘目标，与此同时可对获取的资料进行分析处理，为矿山开采工程测绘提供精确的数据信息。

4.2影像数据处理

影像数据处理是保证最终数据质量和完整度的关键工作环节，在开展影像数据处理工作之前，首先要进行数字影像检查工作，主要包括影像质量检查、数据异常、数据涵盖等方面的检查，像控点对于最近基础控制点的平面位置中的误差值要控制在0.1m以内，高程误差要控制在0.1m以内。实际测量过程中，受到多方面因素影响，如人为因素、自然因素、天气因素、测量设备状态等，可能会出现影像畸变等问题。当出现此类问题时需要判断引发问题的具体原因，根据问题致因采取相应的解决措施，在畸变问题的具体纠正中要均匀处理纠正，主偏点纠正等，在做好上述工作内容的基础上，根据数据测量结果建立飞行影像，再通过纠正软件对数据影像重新采用，实现对影像失真的纠正。

4.3内业数据处理

航测作业开展时采用了RTK技术，同时也采用了PPK技术。航测数据处理软件与地面站数据、POS数据、基站信息以及移动站数据相结合，对航测数据实施后差分处理，使航测数据能够达到厘米级。通过后处理软件对数据进行处理时，要求数据必须确保固定解高于90%，解算得到的结果应该保存为txt格式，然后根据卫星观测收集到的原始数据开展差分解算，对扰动数据进行改正，从而精确获得厘米级位置、高度精度以及POS数据，可将外业像控点减少数量在80%以上，同时提升航测数据精度以及航测作业效率。

4.4无人机影像成图精度分析

对无人机影像成图精度分析时，主要涉及正摄像图质量和成图质量两方面。矿区地形结构主要以山地为主，受其它地形特殊性的影响，无人机测量矿山时，地形容易产生不利影响，导致成图质量变化。为了避免地形对无人机测量带来的影响，降低其他干扰因素对数据获取图像拍摄产生的影响，需要按照飞行计划设定预定高度，并严格按照所设定的高度进行飞行。一般情况下，要以无人机影像逐渐形成矿区正射为图像数据，在完成这一操作的基础上对所获取的结果进行分析，与实际情况展开对比，当获取的数据满足露天矿山所需上传数据之后再保存。其中无人机飞行范围必须达到相关标准，对于正射影像进行检查观测时可能会出现个别点位差错的情况，从整体上来说没有出现明显的起伏，可以保证成图质量。完成测量作业后，测量技术人员对无人机成图质量需要结合实际情况进行分析，并通过图像处理技术对出现的情况进行相应的处理，保证成图质量和成图效果。同时，按照实际测量结果，与无人机成图效果对相关数据进行计算与对比，找出图像与实测结果之间存在的差异，并在无后续无人机影像成图中进行解决。

结束语

无人机倾斜摄影测量技术，是一项非常便捷的测量技术，不仅数据获取周期短、数据精确度高，整个测量成本还非常低，在露天矿山工程测量领域中有着极为广泛的应用前景。随着无人机倾斜摄影测量技术等地理空间技术不断发展，生产的三维建模成果将更好应用于煤矿征地等土地管理工作，在数据精度、作业成本、工作周期上的优势也越发明显，从而推动国土征地等环节技术创新。

参考文献

［1］王建．浅谈无人机倾斜摄影测量技术［J］．地矿测绘，2019（5）：148－149．

［2］顾广杰，张坤鹏，刘志超，等．浅谈无人机倾斜摄影测量技术标准［J］．测绘通报，2017（S1）：210－213

[3]张海宾.无人机倾斜摄影技术在现代矿山测量中的应用探讨[J].世界有色金属，2019（6）：44，46.

[4]李萌.无人机倾斜摄影技术在现代矿山测量中的应用探讨[J].世界有色金属，2020（12）：23-24.

[5]王志平.无人机倾斜摄影技术在测绘工程测量中的实践及应用研究[J].科学与信息化，2021（17）：17-18.