无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用研究论文

 

　　关键词：无人机,倾斜摄影技术,矿山测绘,应用

 

　　当今社会，随着数字化和智能化的发展不断推进，无人机技术以其灵活性高、成本低、工作效率高的特点，在各行业中的作用越来越突出。尤其是在矿山测绘领域的应用，让矿山测绘工作流程及工作情况发生了较大的改变。矿山测绘是矿山生产管理中的一个重要环节，测绘数据的精确度直接关系到矿山规划设计、资源管理等各方面的效益。采用传统的测绘手段不仅需要花费较多的费用，数据的准确性也难以得到有效的保障。通过在无人机上搭载先进的倾斜摄影设备，能够让无人机快速获取矿山表面的信息及其周围地貌数据，这一举措为矿山资源开采的规划及开采工作的安全监测提供了有效的方案。

 

 

　　无人机倾斜摄影技术是测绘工作开展的一个重要保障，同时也是现代科技发展的主要成果。该技术的工作原理是在所选测定范围内，使用无人机搭载的倾斜拍摄设施来捕捉地表的清晰图片。无人机倾斜摄影的基础是对倾斜摄影设备的利用，从多角度多方向（垂直、左、右方向）拍摄地面，进行图像采集，通过对所拍摄图像的整合处理，从而得到具有三维实景模型的图像。模型可以将被拍摄对象的横断面及尺度特征所展现出来，能够实现对测定范围内具体目标的全面分析。

 

　　无人机倾斜摄影技术，是指通过无人机搭载多台传感器，从多个角度对地面进行同步影像数据采集的技术。它突破了传统正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，从而更加真实地反映地面的实际情况。这种技术能够获取到更加丰富的地物信息，尤其是建筑物侧面的纹理信息。通过相关技术处理，这些倾斜影像可以被高度重叠、相互补充，从而生成更加真实的三维城市模型，为矿山测绘提供精准的数据支持。就无人机倾斜摄影技术具体实现流程来看，主要历经以下几个关键步骤。

 

　　第一，飞行计划制定。根据矿山测绘的具体需求，确定飞行区域、高度、速度和航线等参数。这一阶段需要综合考虑天气状况、地形地貌以及无人机的性能等因素，确保飞行安全和数据采集质量。

 

　　第二，数据采集。在飞行计划确定后，无人机按照预定航线进行飞行，并通过搭载的传感器从多个角度对地面进行影像数据采集。这一阶段的关键是确保影像数据的清晰度和重叠度，以便后续的数据处理和分析。

 

　　第三，数据处理。采集完数据后，需要进行一系列的处理步骤，包括影像的预处理（如畸变校正、色彩平衡等）、空中三角测量（以确定影像之间的相对位置和姿态）、密集匹配（生成三维点云数据）等。这些处理步骤的目的是从原始影像中提取出有用的地理信息，为后续的三维建模提供准确的数据基础。

 

　　第四，三维建模与应用。基于处理后的数据，利用专业的三维建模软件构建矿山的精细三维模型。这一模型不仅可以直观地展示矿山的地形地貌和建筑物等详细信息，还可以进行距离测量、面积计算等空间分析操作，为矿山的规划、管理和决策提供有力支持。

 

　　2矿山测绘中无人机倾斜摄影技术的优势分析

       2.1有利于开采效率的提升

 

　　无人机倾斜摄影技术在采矿中的应用会让采矿工作效率大大提升。该技术的应用能够减少甚至避免采矿工作人员安全隐患的发生，还可以降低测量成本。同传统测绘技术相比较，无人机倾斜摄影技术在信息资料获取方面优势突出，获取的信息准确性更高，通过三维图像技术的应用，能够让一些信息数据更加直观的体现出来，方便工作人员对数据的查看，能够促进采矿计划的合理制定。采矿行业管理人员及相关技术人员还可以根据无人机倾斜摄影技术所提供的图像做出正确的决策，从而促进开采效率的提升。

 

　　2.2无人机操作简单灵活

 

　　无人机作业系统结构简单，操作更容易上手，对操作人员的能力和经验也没有过高的要求。这种系统在出现问题时也不会有较高的维修费用，同时待机时间相对较长。同其他的探测仪器不同，无人机作业系统覆盖率广泛，售后服务更为完善，技术维修支持率高，这样完整的系统售后能够大大节约矿山测绘的技术成本。无人机体型较小，移动和使用更加方便，可以更好地适应矿山测绘的需求。

       2.3方便对突发事件的应急处理

 

　　矿山测绘工作是一项户外开展的工作，作业风险相对较高，由于作业过程中存在较多的不确定性因素，需要有一定的应急处理能力来更好的适应应急反应需要。在矿山开采中有许多突发情况，如果不能及时解决容易造成较大的经济损失和人员伤亡。采用无人机倾斜摄影技术可以解决更多的突发情况，由于其自身的灵活性特征，一旦突发事件出现，可以在第一时间到达现场，有利于突发事件的及时处理。在矿山发生坍塌、火灾等紧急情况时，无人机倾斜摄影技术能够迅速对现场进行全方位、多角度的影像数据采集。这些数据不仅为救援队伍提供了实时的现场情况，帮助他们更准确地评估灾情和制定救援方案，还大大缩短了救援响应时间。此外，该技术还能在灾后重建中提供有力支持，助力矿山快速恢复正常生产。

 

　　2.4获取的数据精度较高

 

　　露天矿山的地质条件复杂，大多矿区位于野外，传统的勘测技术和方法无法顾及到一些空旷区域及陡坡位置。但是使用无人机倾斜摄影技术就能够弥补传统技术的缺陷，让矿山制图的效率得以提升。通过无人机系统采集数据资料所获取的图像具有较高的分辨率，有利于矿山采集工作效率的提升。无人机倾斜摄影技术的应用能够将计算机软件同数据精度有机结合，实现信息的可视化，能够为矿山采集提供有利的条件。

 

　　3无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的具体应用

       3.1无人机倾斜摄影技术在矿山开采规划中的应用

 

　　随着无人机倾斜摄影技术的发展和使用日益成熟，其在矿山企业中的应用量也不断增加，有利于矿山测绘质量的提升。同传统的测绘技术不同，这种新型技术以其简单、易操作、数据采集率高的优势特征，一定程度上促进了矿山测绘效果的提升。将无人机倾斜摄影技术用于矿山开采规划中更能发挥重要的作用，尤其是对开采数据信息的获取准确及时，从而保障了规划方案设计的合理性，让设计人员的设计制图有了更多的数据支撑。同其他的测绘方法相比，无人机倾斜摄影技术在测绘领域的应用能够提高数据的准确性，让数据的使用具有更高的参考价值。矿山开采区域的地形地势通常较为复杂，普通信息采集技术对地面的物体特征及结构难以看清，无人机倾斜摄影技术的应用解决了这一问题，能够为开采者准确反馈复杂地形下的物体信息，方便开采企业调整相关计划，确保开采工作的顺利开展。在矿山测绘中，技术人员需要通过矿区的日照时间及光照程度判断具体的开采方法，无人机倾斜摄影技术能够帮助技术人员获取有效的时间参数信息，为技术人员提供基础数据信息保障。

 

　　3.2无人机倾斜摄影技术在测量细节控制中的应用

 

　　无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中对于测量细节的控制方面具有很大的潜力。技术人员会根据矿山测绘工作的目标控制测量细节，以此提升测量的准确度，从而获取矿山区域高分辨率的影像，实现对该区域地形地貌及物体的精准测量。无人机倾斜摄影技术在测量细节控制方面主要应用于三个方面，首先是地形模型（DSM）和数字表面模型（DTM）的生成，通过无人机倾斜摄影能够获取影像数据，生成前面的模型，能够帮助技术人员了解矿山区域的地形特征，方便后续进行测量分析。其次是进行三维建模，通过高分辨率的影像数据能够完成矿山区域的三维建模，实现对矿山场景的可视化预览，同时还方便测量矿山的体积，有利于实现对矿山的资源管理，准确计算矿石的开采数量。此外，还可以进行地表变化的监测。无人机倾斜摄影技术能够定期对矿山区域的影像数据进行采集，通过相关数据能够监测和分析地表的变化情况，在矿山开采中方便对环境影响进行评估，对矿山开采的安全管理具有重要意义，利用这些影像数据还能够及时发现矿区潜在的地质灾害隐患，做到及时预防，避免人员及经济的损失。

 

　　3.3无人机倾斜摄影技术在数据采集中的应用

 

　　随着科学技术的发展，我国计算机软件行业逐渐走向成熟，计算机软件在各行各业的应用越来越广泛，尤其是在矿山测绘等一些复杂度较高的工作中，计算机软件的作用极为重要。在矿山测绘工作中应用无人机倾斜摄影技术，需要技术人员提前选择合适的软件，才能够为数据的高效处理和图像的采集、分析做好准备。无人机倾斜摄影技术在矿山测绘数据采集中的应用。首先，需要规划航线，结合矿山地形特征确定无人机的飞行高度及速度，航线的有效规划能够确保无人机飞行过程中覆盖整个矿山区域，才能获取更加密集的影像数据。数据采集中，无人机上的倾斜摄影设备传感器需要正确设置，才能确保其扫描地面的角度符合拍摄要求，获取的影像数据才会更加全面具体。在影像采集中，无人机需要按照预定的航线飞行，倾斜摄影传感器就会对地面的矿坑、设施设备及道路进行持续拍摄。无人机倾斜摄影技术在数据采集中的应用还会进行自动定位和导航，利用其自身的定位系统能够为无人机飞行路径提供方向，保证所拍摄的影像可以被精准定位。在无人机飞行过程中，通过倾斜摄影技术拍摄的数据就会自动传输到数据存储站，在飞行完成之后，存储站的数据可以导入到计算机，方便采矿企业技术人员进行三维重建。完成数据采集后，需要对采集的影像进行评估，让数据的完整性得到保障，若在评估中发现质量问题，可以对相应的部分数据进行重新飞行采集。无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的数据采集，主要借助于先进的传感器技术及详细的飞行路径规划，能够精确的获取矿山区域大量的数据信息，从而为矿山资源的开发提供数据支撑。

 

　　3.4无人机倾斜摄影技术在矿山地形图生成中的应用

 

　　随着无人机摄影技术在矿山测绘中的应用越来越成熟，对矿山区域大比例地形图的获取经验也愈加丰富，通过倾斜摄影设备能够捕捉大范围的影像数据，结合地面控制点及相关摄影参数等数据，经过专业人员的处理能够生成精确度较高的地形图。在此过程中，相关技术人员需要在矿山区域设置好固定的地面控制点，方便后期进行定位校正，进一步增强地形模型的精确度。矿山区域地形图的生成能够将矿山地形的细节展示出来，让开采人员更清楚的了解矿山的地形特征，为矿山管理规划提供数据参考。无人机倾斜摄影技术获取地形图的经验并非完全成熟，在地形图的生成过程中仍然存在一定的风险。为保障地形图的生成效率，技术人员需要结合矿山测绘具体情况，加强对计算机设备的合理使用，有效划分矿山测绘区域，利用计算机系统做好地形信息的自动化处理，才能更好的保证地形的准确度。

 

　　3.5无人机倾斜摄影技术在矿山验收工作中的应用

 

　　无人机倾斜摄影技术在矿山验收阶段的应用能够为验收提供可靠的数据支撑，提升矿山验收的效果。在矿山工程施工竣工后，为确保工程的质量满足施工要求，让开采过程更为安全，企业需要安排专业人员进行工程验收。传统验收工作往往需要消耗大量的时间和精力，在质量方面也无法保障。利用无人机倾斜摄影技术开展矿山验收工作，能够有效解决传统验收中存在的不足。无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中得到的数据图像能够帮助技术人员进行测绘工作分析，方便他们对矿山地形设计的了解，确定开采工作流程的准确性，保障开采结果的合理性。以此为基础，还需要利用三维立体模型进行建模，结合矿山区域的具体情况，利用软件生成模型，同矿山开采方案中的模型及测绘初期的模型作对比，从而找出两者之间的差异。结合矿山开采工作对开采结果的验收，技术人员能够针对无人机倾斜摄影技术在地形地势复杂的区域进行数据采集提出有效的思路，有利于促进矿山验收效率的提升，对矿山开发及周围环保措施的制定具有重要意义。

 

　　3.6无人机倾斜摄影技术的应用效果分析

 

　　利用无人机倾斜摄影技术进行矿山勘察工作的开展，有利于矿山勘察效益的增强。与传统的地面测量方法比较，这种新型的测量技术不会受到地形的限制，能够在短时间内完成大量的测绘工作。不仅如此，无人机航拍中获取的影像分辨率较高，并且影像能够覆盖整个矿山区域，呈现出清晰的矿山地貌。在数据采集和处理方面，无人机倾斜摄影技术能够自动实现数据采集，对数据的处理也是自动化的，不仅能够节约人力资源成本，还能够提升矿山测绘效率。在矿产勘查过程中利用无人机倾斜摄影技术能够实现对矿产资源开采工作的规划设计，通过获取的影像数据来进一步分析矿山的地形地貌，同时还能够对矿山地表的物体信息及数据进行采集，让数据分析更加全面，给技术人员带来更多的数据资料信息。无人机倾斜摄影技术还可以实现对矿山的裸露面积的测量及对矿山开采量的监测，能够方便企业管理人员对矿山开采变化情况的及时掌握，有利于他们加强生产管理水平，实现对矿山资源的有效开采，促进资源的可持续发展。

 

 

　　在大规模的矿山测绘工作开展中，无人机倾斜摄影技术发挥着重要的作用，为矿山行业的发展带来了革命性的突破。通过无人机倾斜摄影技术，能够让测绘工作中制图工作量大大减少，有利于测绘成本的降低，同时还能够有效提升测绘效率。通过无人机在高空的俯视摄影，矿山采集企业能够从中获取精确度较高的矿山地质信息，利用这些信息实现三维建模，为矿山开采工作的顺利开展创造了条件。这项技术的应用不仅提高了测绘的准确度，也大大降低了人力成本和时间成本，促进了矿山开采工作朝着智能化的方向发展。相信无人机倾斜摄影技术在未来发展中将继续为矿山测绘带来更多的便捷，能够进一步提高矿山测绘的水平。