無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

梁國棟

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450007）

無論是礦山的建設(shè)，還是資源的開采和利用，都與礦山測繪密不可分，通過礦山測繪可以提升資源開采效率，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利潤，在進(jìn)行礦山建設(shè)工作時，礦山測繪重要作用無可取代。傳統(tǒng)礦山測繪技術(shù)通常所需要的測繪時間較長，很難保證成圖速度需要得到滿足，極容易影響測繪工作效率，不利于礦山開采等工作的開展。伴隨著人工智能技術(shù)、移動通信技術(shù)與衛(wèi)星定位技術(shù)的日新月異，傾斜攝影技術(shù)開始運(yùn)用于礦山比例尺較大地形圖的制作工作中，并在礦山測繪中發(fā)揮重要作用。

1 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)概述

無人機(jī)攝影技術(shù)指的是將多個傳感器安裝并搭載于無人機(jī)之中，能夠立足于多元化的視角，開展區(qū)域的拍攝與測量。在傾斜攝影技術(shù)中，可以通過多個角度提供影像技術(shù)信息，其分辨率較高，對三維模型的數(shù)字模型進(jìn)行建構(gòu)。在城市建設(shè)與山地測繪工作中，該技術(shù)具有至關(guān)重要的影響，相比較于傳統(tǒng)的垂直攝影技術(shù)，利用無人機(jī)傾斜攝影，無需佩戴立體觀測眼鏡，便可以達(dá)到測量需要和效果，讓工作人員各項工作開展起來更加便捷。通過無人機(jī)傾斜攝影開展測量工作時，可以通過5個角度測量所有攝影點(diǎn)，其分別包括垂直、左視、右視、前視與后視，這樣就可以促使三維實景模型生成，利用研究與計算，就可以對所有方面的地域特點(diǎn)予以明確。利用無人機(jī)傾斜攝影測量，能夠促使正射影像的有效形成，還可以測量并制定多個比例尺，進(jìn)而對事物三維圖像進(jìn)行建設(shè)。

2 無人機(jī)傾斜角度攝影的運(yùn)用優(yōu)勢

第一，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以確保多視角、多方位實時動態(tài)拍攝工作的完成，推動礦山測繪工作從二維發(fā)展成為三維，加快推動礦山建設(shè)智能化的發(fā)展。第二，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)具備比較突出的分辨率。在無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)中，可以對多個無棱鏡頭予以運(yùn)用，能夠通過多個視角與方位開展相關(guān)拍攝工作，促使攝影中只是獲取垂直影像的不足得到高效彌補(bǔ)，增強(qiáng)所獲取影像資料的分辨率，實現(xiàn)資料精確度的提升。第三，在垂直攝影技術(shù)中，由于地形地貌與垂直攝影影像的影響，在具體的測繪工作中，所存在的測繪盲區(qū)比較多。然而，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以有效減少測繪盲區(qū)的產(chǎn)生，促使這些不足之處得到良好改進(jìn)。第四，運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以在短時間內(nèi)獲得面積較大的影像資料，實現(xiàn)了測繪工作人員外業(yè)工作量的顯著縮減，提升了測繪工作進(jìn)度，實現(xiàn)了測繪成本費(fèi)用的高效節(jié)約，其所具備的經(jīng)濟(jì)意義比較突出。

3 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的礦山測繪方式

（1）礦山測繪工作前期的考察工作。在開展礦山實地測繪工作時，相比較于傳統(tǒng)的攝影技術(shù)，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)具備比較高的含金量，能夠迅速開展信息內(nèi)容的處理工作。在進(jìn)行具體工作的過程中，關(guān)于礦山方面，工作人員需要從大體上確定相關(guān)的范圍，在利用無人機(jī)開展試拍工作的過程中，還需要不斷改進(jìn)相關(guān)的拍攝分辨率，以此來促使無人機(jī)的效果達(dá)到最優(yōu)化。在開展具體的測繪工作時，為了確保無人機(jī)獲取健全的信息內(nèi)容，通常情況下，可以將更廣的礦山拍攝具體范圍劃入進(jìn)來，這樣可以為后期礦山開采工作的順利開展，奠定良好基礎(chǔ)。

（2）無人機(jī)航拍路線的規(guī)劃。將無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于礦山測繪工作中，在對礦山信息內(nèi)容獲取后，關(guān)于各項信息內(nèi)容方面，還需要認(rèn)真開展歸納，并在此基礎(chǔ)上，探究信息內(nèi)容，該情況下，關(guān)于無人機(jī)控制權(quán)利方面，可以將具備更高分辨率的配件應(yīng)用進(jìn)來，以此來提升分辨效率。在完成系統(tǒng)計算之后，還需要認(rèn)真開展航拍路線的規(guī)劃工作，對各個方面的內(nèi)容予以系統(tǒng)考量。

（3）無人機(jī)航拍圖像處理。在通過無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)開展礦山測繪工作的過程中，關(guān)于工作人員方面，可以與多元化視角的成像圖形緊密聯(lián)系起來，并開展相關(guān)的組合工作，對所有拍攝的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)。在礦山的測繪中，通過無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，確保測繪圖形制作結(jié)束之后，可以依據(jù)數(shù)據(jù)計算的權(quán)利，安排圖像專業(yè)人員開展相關(guān)的計算，進(jìn)而將三維模型制作出來，以此來有效推動后續(xù)礦山開采工作的開展。

（4）無人機(jī)拍攝結(jié)果進(jìn)行分析評價。在獲取無人機(jī)所拍攝的信息內(nèi)容后，針對測繪所獲取的結(jié)果，還需要迅速開展相關(guān)的研究與整理，特別是需要認(rèn)真分析測繪結(jié)果，并對其做出科學(xué)的判定，不斷提升檢測結(jié)果評價的科學(xué)性與高效性。在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)開展航拍工作時。關(guān)于所利用的信息方面，還需要嚴(yán)格篩查并選擇合格與完成度，在檢測點(diǎn)位置處，還需要科學(xué)還原航拍結(jié)果，進(jìn)而將數(shù)據(jù)資源使用配置的作用充分體現(xiàn)出來。

4 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

（1）傾斜圖像的采集和處理。在開始礦山測繪工作之前，還需要對無人機(jī)導(dǎo)航方向、飛行時間與飛行路徑進(jìn)行設(shè)計。在開展具體設(shè)置工作之前，需要全面掌握研究區(qū)域基本條件，并對無人機(jī)性能參數(shù)情況予以了解，以此為依據(jù)認(rèn)真開展工作，這樣可以促使現(xiàn)場傾斜攝影工作的科學(xué)性與高效性得到提升。在開展航拍工作時，需要立足于多元化的視角捕捉圖像，這樣可以確保所獲取圖像的系統(tǒng)性，還需要智能獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)處的圖像，并對碼點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)而獲取傾斜數(shù)據(jù)圖像。關(guān)于所獲得的傾斜圖像數(shù)據(jù)信息，在開展預(yù)處理工作之前，還需要對區(qū)域中所收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)研究，進(jìn)而對傾斜圖像投影回創(chuàng)建的虛擬圖像予以明確，利用上述工作的開展，主要為了最大限度實現(xiàn)土壤突起幻影效應(yīng)的控制。

（2）控制測量相片。利用控制照片測量方式，可以促使礦山測繪的精確度得到提升，在開展具體工作的過程中，可以以規(guī)格為依據(jù)設(shè)置相關(guān)控制點(diǎn)。在設(shè)置控制點(diǎn)的過程中，需要注重幾個方面：第一，關(guān)于地鐵地圖中進(jìn)行區(qū)域方面，需要以具體需要為依據(jù)，將其分成幾個區(qū)域，在外輪廓線位置處將控制點(diǎn)排列開來，基線通常小于航線。第二，與基線相比較，航線兩個設(shè)定點(diǎn)處的半徑路徑長度偏一點(diǎn)，不得低于其1/2。第三，關(guān)于該位置所確定區(qū)域控制點(diǎn)的映射地形地貌方面，需要開展全面的探究，從原則上確保不存在存有爭議的區(qū)域。第四，倘若所確定的控制點(diǎn)處于山體位置處，為了促使測量精確度得到顯著提升，所選擇的區(qū)域應(yīng)當(dāng)將較為平坦，亦或是存在著比較小的山地地形變化情況。倘若在較小區(qū)域內(nèi)，控制點(diǎn)存在著范圍較小的變化情況，這樣可以促使傾斜攝影測量的精確度得到明顯提升。第五，一般情況下，在確定布局控制點(diǎn)的過程中，其所在的區(qū)域不可以存有植被或者高層建筑，一旦處于上述區(qū)域，容易導(dǎo)致視線障礙情況的出現(xiàn)，也會影響繪制的精確性。第六，針對面積比較大的水中，不可以設(shè)置攝像機(jī)控制點(diǎn)。第七，為了能夠確保數(shù)據(jù)存儲工作的高效開展，在確定布局控制點(diǎn)的過程中，所選擇的區(qū)域可以具備比較便捷的交通條件。

（3）構(gòu)建三維采集數(shù)據(jù)模型。在進(jìn)行三維數(shù)據(jù)模型建構(gòu)的過程中，多元化角度傾斜圖像實施的操作發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，幾何校正、聯(lián)合平差、匹配多視圖等內(nèi)容屬于操作，之后需要對三維斜率模型開展可視化處理工作。在結(jié)束三維數(shù)據(jù)模型的建構(gòu)之后，利用軟件的處理功能，可以獲取測繪區(qū)域地形特點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，該工作開展起來非常的便捷。關(guān)于數(shù)據(jù)信息的整理工作方面，主要可以劃分為以下幾點(diǎn)：第一，關(guān)于特征要素的搜集工作，利用手動的形式，確保各項測繪任務(wù)的實現(xiàn)，這些測繪任務(wù)對象主要包含建筑物、控制點(diǎn)等，通過人工的形式，開展拍攝工作，以此來實現(xiàn)測量精確度的提升。第二，通過地貌元素自主將三維信息內(nèi)容提取出來，三維信息的提取，主要指的是數(shù)據(jù)采集工作，需要對高級注釋點(diǎn)與測繪區(qū)域等內(nèi)容做出確定，利用平臺處理軟件就可以確保上述工作的實現(xiàn)，能夠方便使用人員隨時隨地調(diào)取信息數(shù)據(jù)，亦或者對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查核實。第三，對所有要素遮擋情況予以解決。在個別情況下，一些攝影數(shù)據(jù)信息會存有這等區(qū)域，這時需要做好附加測量，以此來顯著提升測量數(shù)據(jù)的精確性。

（4）空中三角測量加密技術(shù)。在進(jìn)行測繪工作時，植被、地質(zhì)條件等外部環(huán)境自然而然會對其造成影響，這樣，在利用無人機(jī)進(jìn)行傾斜拍攝時，很難保證地面控制點(diǎn)具體測量需要得到滿足，可能導(dǎo)致測繪區(qū)域盲點(diǎn)問題的產(chǎn)生，很難確保測繪效果的理想化。面對該情況，可以將三角加密處理矯正特點(diǎn)運(yùn)用起來，針對測量精度與標(biāo)準(zhǔn)不符合的情況，通過三角加密處理與矯正，可以促使其中的不足之處得到處理。在進(jìn)行三角加密處理工作時，其特點(diǎn)就是利用部分軟件的輔助作用，對圖像外的定向元素作出估計，可以確保估計估計的準(zhǔn)確性，進(jìn)而將干擾因素清除，以此來促使測量精確度得到提升。

（5）外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測。與其他技術(shù)相同，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也不可避免的存在著一些不足之處。在進(jìn)行礦山測繪工作的過程中，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，也存在著一些盲區(qū)，這些盲點(diǎn)所在的區(qū)域，主要為建筑阻塞與植被比較茂密的地區(qū)。面對該情形，在開展圖像后期處理工作的過程中，可以將建筑物與植被區(qū)域標(biāo)示出來，對這些區(qū)域做出進(jìn)一步確定，這樣可以為補(bǔ)充外業(yè)與補(bǔ)充測繪工作的迅速開展，創(chuàng)造良好的條件。

5 結(jié)語

在開展礦山大比例尺地圖型測繪工作的過程中，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過該技術(shù)可以實現(xiàn)測繪人員外業(yè)工作量的明顯縮減，有助于測繪成本費(fèi)用的減少，促使測繪工作效率得到提升。在礦山測繪工作中，運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)，能夠促使測量精確度得到顯著提升，進(jìn)而為礦山建設(shè)工作的順利開展，創(chuàng)造更加良好的條件。在利用傾斜攝影技術(shù)所獲得的影像數(shù)據(jù)信息中，將三維信息包含進(jìn)來，可以有效推動三維礦山建設(shè)工作的開展，促使礦山建設(shè)朝著更加自動化、智能化的方向發(fā)展。相信無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用必將繼續(xù)推動礦山測繪工作的順利開展，也將會引領(lǐng)礦山測繪水平上升到新的高度。