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摘要:得益于信息技术的高速发展,遥感技术和摄像测量技术在诸多行业中的应用日益广泛,在矿山地质测量工作中也是如此。不同于传统的测量模式,遥感技术和摄影测量技术的自动化和智能化水平大幅提高,适应性也有质的提升。加强对相关技术的应用,对于提升矿山地质测量工作的效率和质量有着重要意义,本文结合我国矿山地质测量工作的实际,以遥感技术和摄影测量技术的应用为切入点进行探析。
关键词:摄影测量;遥感技术;矿山地质测量;应用
能源开采行业作为我国经济社会建设的支柱性产业,关系到诸多行业的发展和转型。矿山地质测量工作作为矿产开采工作中的重要环节,能够为后续矿产资源的开采提供正确的指引和导向。传统的测量技术适应性比较差,测量周期比较长,测量效率也比较低,难以达到理想的测量目标,推进矿山地质测量技术的更新和优化,不仅能够为后续的矿产资源开采创造便利,也能节约大量的资源,有利于降低矿山地质测量和矿产开采成本,从而推进经济社会的可持续发展。
1摄影测量与遥感技术的概述
作为信息技术高速发展的产物,摄影测量和遥感技术在矿山地质测量工作中的应用日益广泛。按照不同的使用场景,可以对摄像测量技术进行细分,即近垂直摄影和倾斜摄影,无人倾斜摄影测量技术是其中的代表。以倾斜摄影测量技术为例,作为一种全新的测量技术,该技术在数据采集、信息获取和模型构建等工作中都有着较大的优势,在矿山地质测绘中的应用日益深入。该技术是一种现代化的测量技术,能够基于矿山地质的测量需求,对多个传感器进行利用,从而在短时间内完成数据采集工作,该种测量技术的信息获取效率得到大幅提升,同时也突破了传统测量模式的限制,在测量工作中可以从不同的角度对对象进行拍摄。倾斜摄影测量技术主要是由飞行器、倾斜相机和POS系统构成,POS系统能够实现对对象信息的捕捉,同时帮助测量人员对飞行器的空间坐标和飞行姿态有一个全面的把握,倾斜相机则能在较短的时间内采集各类所需的影像信息。
与摄影测量技术类似,遥感技术也是一种非接触性的测量技术,工作量比较小,能够对信息化和数字化技术进行利用,从而为后期测量工作的推进奠定坚实的理论基础。对遥感技术进行合理利用,一方面能够大幅提升矿山地质信息的准确性,另一方面也能为后期的信息化处理工作创造条件,有利于推进我国矿山地质测量工作的自动化和智能化发展。
2倾斜摄影测量技术在矿山地质测量中的优势
2.1无需选取投影点
在传统的地质测量工作中,为了提升测量工作的准确性,往往需要进行投影点的选取,不仅浪费大量的人力资源,也对测量工作的效率和质量产生负面影响。借助倾斜摄影测量技术,该种情况可以得到有效改善,并不需要选取特定的投影点,可以通过航空摄影的方式,完成倾斜影像纹理的提取,一方面避免了不必要的资源浪费,工作效率也有显著的提升。
除此之外,对倾斜摄影测量技术等测量技术进行利用。能够为后期的规划和空间管理工作创造便利,相关技术人员可以借助相应的软件和飞行器,进行三维实体模型的构建,为矿企的生产和管理提供有效的工具。
2.2数据采集便利
在传统的矿山地质测量工作中,数据采集周期比较长,难以达到理想的数据采集目标,在摄影测量技术和遥感技术应用后,这种情况得到了有效地改善,测量作业的效率大幅提升,被测对象的外形特征和相关信息能够进行客观化的反映,在短时间内反映矿区的地质和地貌特点,也能为后期的信息处理工作创造条件。伴随科学技术的发展,测量技术和测量设备不断更新和优化,矿山地质测量的数据采集工作呈现出自动化和智能化的发展趋势。
2.3技术操作便利
在倾斜摄影测量中,通过相关技术人员的合理控制,能够结合测量需求对运动轨迹进行调整,随后借助专业的软件对相关信息和数据进行处理和分析,最后生成所需的地质模型,测量周期大幅缩短,人工投入大幅降低。结合遥感技术的应用来看,对相关的信息化技术进行利用,大部分的信息处理和分析工作都能够自动完成,有效规避了人工测量处理的误差。当然,专业化设备对测量工作人员的自身素质也有了更高的要求,测量人员不仅要具备丰富的专业知识,也要具备过硬的专业技能。在日常的测量工作中,测量技术人员要注重测量经验的积累,明确测量工作中容易出现的一些常见问题。
2.4测量精度高
作为遥感技术的一项显著特点,实现对遥感技术的合理利用,能够为矿山地质测量工作提供精准的地质基础数据,适应性比较强。将遥感技术用于矿山地质测量工作中,能够对资源的空间分布情况和资源位置进行把握,也有助于提升地质测绘工作的效率。尤其是一些特殊矿山资源的探测中,遥感技术能够有效克服地貌和地形上的限制,相较之以往的人工探测模式,探测流程大幅简化,避免了对观测点数据的反复测量,同时测量周期有了较大程度的缩短,测量工作人员的工作压力得到有效缓解。
3摄影测量在矿山地质测量中的具体应用
3.1便于矿山开采规划
无人机倾斜摄影测量技术的应用为矿山开采规划和设计工作提供了全新的工具。在矿山地质的测量工作中,针对摄影测量技术的应用主要侧重于勘查绘量和提供数据,在前期的测量工作中,合理利用CAD绘图软件,将矿山周边的地质信息录入测量信息系统中,进行三维图景的构建,对于提升测量工作的真实性和准确性有着巨大帮助。结合测量工作来看,摄影测量人员可以对拍摄角度进行调整,推进实地测绘工作,从而对被测区的情况有一个全面的认识和了解,相关测量工作的推进,有助于提升后期矿山开采工作的针对性,规避一些常见的规划问题。
3.2构建三维数据模型
倾斜图像和相关信息为三维数据模型的建立创造了便利,此外,也包括多视图匹配、几何校正和联合平差工作。在完成相关工作后,对三维斜率模型进行可视化处理,借助三维数据模型,测量人员能够对测量地区的地质和地形特点有一个全面地认识和把握。结合摄影测量技术在矿山地质测量工作中的应用来看,针对数据信息的收集和分析,可以细分为以下几点:首先是处理不同要素之间的遮挡问题,受到外部因素的影响,在测量工作中有一些要素可能会被遮挡,这就使得相关信息和数据无法展现目标物的实体,这时就要求测量技术人员要发挥自身的能动性,借助特殊算法恢复目标物的拓扑关系,对相关的数据“空洞”及时采取相应的填补措施,从而提升测量数据的准确性;其次,在地貌元素中获取所需的三维信息,包括测绘区域的数据收集工作,测量人员可以借助平台处理软件完成相关工作;最后,对矿山地质的各类特征要素进行收集,安排专业的技术人员进行人工拍摄,能够大幅测量工作的准确性。
4遥感技术在矿山地质测量中的具体应用
4.1地质环境动态监测
地质环境动态监测也是遥感技术在矿山地质测量中的一项重要应用。结合实际地测量工作来看,主要可以实现对以下几项因素的监测:首先是地质污染监测,矿山的开采周期一般都比较长,在开采的过程中难免会对周边环境产生影响,尤其是水体环境、地质环境和空气条件。借助遥感技术能够对矿山周边环境的污染情况进行动态监测,在遥感成像中,可以对污染区域和污染程度进行进一步划分;其次是山体滑坡监测,山体滑坡是一种严重的地质灾害,强降雨、露天开采和地表沉降都可能会引起山体滑坡问题,借助遥感技术也能对滑坡的发育情况和产状分布有一个全面的把握。为了提升监测工作的效率,需要对采集数据和信息进行有效处理,以提升监测图像的清晰度;最后是空间塌陷监测,借助遥感测绘技术,能够获取天线扫描图像、TM图像和光谱图像等多种图像,从而帮助测量人员对空间塌陷情况有一个全面的把握。
4.2地质地貌探测工作
针对地质地貌的探测工作,主要有以下几项重点:首先,对坡面植被和固体废弃物的情况有一个正确的认识和把握;其次,完成对斜坡、滑坡地层和构造条件的识别和探测;最后则是对探测区域的植被情况、岩土类型等因素进行综合考虑,判断滑坡的危险性。在应用遥感技术对矿山地质信息进行测量时,需要充分结合矿区的规模、开采工艺和进程,从而对探测区域滑坡的形成机理有一个正确的把握。如果探测区域中出现了滑坡问题,就可能会对滑坡所处的地质条件产生影响,并对矿山边坡的稳定性产生负面影响,如果矿山正处于开采的过程中,固体废弃物在矿山坡体上不断堆积,也会对边坡的稳定结构造成破坏,严重时就可能会引发滑坡事故。因此,借助遥感技术对矿山地质地貌的危险性进行评估很有必要。
4.3监测矿山治理和恢复情况
在当前时代下,伴随人民生活观念的转变,环保工作逐渐成为时代热点,为了保障经济社会的可持续发展,矿山的治理和恢复情况显得愈发重要。在传统的矿山地质测量工作中,受限于测量技术和测量设备,无法实现对矿山治理和恢复情况的有效把握。在对遥感技术进行利用后,这种情况得到了有效改善。矿山的管理人员可以加强对无人机遥感技术的应用,借助无人机平台的搭载功能,在无人机上增设多种传感器,从而获取矿山的真彩色、雷达和多光谱等遥感信息,不仅能够为矿产资源的开采提供客观的信息和数据,也能为矿山的治理和恢复工作奠定坚实的理论基础。
5摄影测量技术在矿山地质测量中的应用要点
5.1优化测量规划
合理的测量规划能够大幅后期测量工作的针对性,对于提升测量工作的效率有着巨大帮助。因此在摄影测量技术的应用过程中,相关技术人员要发挥自身的能动性,基于实际的测量需求,选取合理的摄影测量技术,同时发挥BIM技术的优势,对测量区域进行规划和设计,结合矿山的三维影像成果,结合实际地测量工作,及时对测量工作进行调整。
5.2完善像控点布设
像控点的布设对于摄影测量技术的应用有着重要影响,因此要将像控点的布设作为测量工作中的关键,主要有以下几项重点:首先,在推进具体的布设工作前,制定科学的航线计划图,在相应的地图软件中导入相关位置,对布设点的数量和间距进行控制,保障像控点能够覆盖目标矿区;其次,将像控点布设为平高点,布设工作人员要发挥自身的能动性,结合实际的测量需求,先进行周边范围的布设,随后对测区中心位置进行布设,在布设过程中,对布设距离进行严格控制。
6遥感技术在矿山地质测量中的应用要点
6.1信息提取
作为地理信息系统中的重要组成,遥感技术具有信息技术的特征,合理推进信息的提取工作,也是应用遥感技术的基础和前提。通过对提取信息的处理和分析,能够大幅提升测量工作的针对性。测量人员要发挥自身的能动性,对遥感影像进行分割处理,结合不同的测量需求,推进后续的信息分类整理工作,从而为矿山治理和矿产资源的开采创造便利。
6.2影像融合
与信息提取工作类似,影像融合也是遥感技术中的关键组成。除此之外,还包括一定的数据处理工作。影像融合涉及的各类图像和信息较为复杂,对于测量人员来说是一项严峻的挑战。结合测量工作来看,主要可以细分为光谱信息、空间分辨率等,伴随测量技术和测量工具的更新,测量分辨率要求不断提高,为了保障成型图像的清晰度,需要对多种不同的影像融合技术进行利用。信息变换法的应用也是其中的关键,借助该方法能够对融合内容进行计算和分析,以大幅提升数据处理速度。
6.3校正辐射
电磁波辐射是应用遥感技术的关键,辐射精准度也是影响探测结果的重要因素,如果辐射精准度较低,就会对成像时间和空间分辨率产生负面影响,这时测量人员要对辐射精度进行校正,尽量降低成像时间的误差,切实保障影像的清晰度。结合测量工作来看,辐射校正方法可以细分为相对辐射校正和绝对辐射校正,在实际的测量工作中,外部环境也会对辐射精准度产生不同程度的影响,这就要求测量人员要结合实际的测量情况,采取有效的校正措施,有助于提高探测结果的精准度。
7摄影测量与遥感技术在矿山地质测量中的应用策略
7.1转变测量观念
合理的测量观念能够为后期的测量工作提供正确的指引和导向,关系到整个测量工作的测量效率和质量。在当前时代下,矿山地质的测量工作有了全新的诉求,传统的测量观念适应性比较差,难以满足矿山地质测量工作的需求,因此推进测量观念的转变很有必要。针对测量观念的转变,一方面要对以往的测量经验进行总结和整合,另一方面也要对当前时代下的矿山地质测量需求进行分析。在不同的历史发展时期,矿山地质测量工作往往有不同的诉求,譬如节能降耗观念,在测量工作中要采取相应的节能降耗措施,不仅能够减少测量工作中的资源损耗,也能推进经济社会的可持续发展,这就要求测量技术人员要紧跟行业和时代的发展脚步,加强专业知识的学习。
7.2应用先进技术
科学技术的发展推进了矿山地质测量技术优化和革新,先进的测量技术有助于提升测量工作的针对性。相关测量人员在测量工作中,要加强测量经验的积累和整合,明确测量工作中的重点和难点,并将相关经验转变技术更新和优化的理论基础。除此之外,矿山地质测量人员要结合不同矿区地质的测量需求,选取合理的测量技术。此外,推进测量设备的更新和优化,尤其是基础设施的建设和优化,更是其中的关键。测量技术人员要发挥自身的主观能动性,加强对其他领域知识的学习,从而为新型测量技术和测量设备的应用奠定有利条件。要充分结合不同测量设备的特点,安排专业的技术人员及时进行维护和检修,以提升测量工作的质量,延缓设备的磨损。
7.3推进人才培养
在当前时代下,矿山地质测量对专业性人才的需求更为迫切,相关技术人员面临的形势也更为严峻,因为测量人员不仅要具备一定的专业知识积累,也要学习其他专业和领域的知识,尤其是计算机技能。结合矿山地质测量工作来看,专业性人才的漏洞还比较大,因此推进人才培养工作很有必要,主要有以下几项要点:首先,明确测量工作中的人才需求,推进不同人才的沟通和交流,利用人才交流会和技术研讨会等多种形式推进专业人才的培养;其次,落实岗前培训制度,在测量人员上岗前,推进专业技能的培训;最后,切实提升人才的综合素质,尤其是环保意识和节能理念。
7.4整合技术优势
为了达到理想的矿山地质测量目标,仅靠单一的测量技术,难以达到理想的测量目标和测量效果,这时对不同技术的优势进行整合很有必要。结合矿山地质测量工作来看,不仅要发挥摄影测量技术和遥感技术的优势,同时也要加强对其他技术的应用。以地理信息技术为例,遥感技术作为地理信息技术中的关键组成,能够为后续的信息处理工作提供客观的信息和数据,有关测量单位在推进具体的测量工作前,要安排专业的技术人员,对测量矿区的具体情况进行调研,一方面能够获取一些关键性的信息和数据,另一方面也能为测量技术的合理选取提供客观的理论支持。
8结语
遥感技术和摄像测量技术的应用,对提升矿山地质测量工作的效率和质量有着巨大帮助。有关部门要发挥自身的管理和引导作用,协同有关测量单位开展测量工作,为后期的矿山治理工作奠定坚实的理论基础;有关测量单位则要转变传统的测量观念,推进专业人才的培养,及时引入新型的测量技术和测量设备,为测量工作的推进创造有利条件,为矿产资源开发和经济社会建设助力。
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