無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

梁國(guó)棟

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

無(wú)論是礦山的建設(shè)，還是資源的開(kāi)采和利用，都與礦山測(cè)繪密不可分，通過(guò)礦山測(cè)繪可以提升資源開(kāi)采效率，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，在進(jìn)行礦山建設(shè)工作時(shí)，礦山測(cè)繪重要作用無(wú)可取代。傳統(tǒng)礦山測(cè)繪技術(shù)通常所需要的測(cè)繪時(shí)間較長(zhǎng)，很難保證成圖速度需要得到滿(mǎn)足，極容易影響測(cè)繪工作效率，不利于礦山開(kāi)采等工作的開(kāi)展。伴隨著人工智能技術(shù)、移動(dòng)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(kāi)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(cè)繪中發(fā)揮重要作用。

1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)指的是將多個(gè)傳感器安裝并搭載于無(wú)人機(jī)之中，能夠立足于多元化的視角，開(kāi)展區(qū)域的拍攝與測(cè)量。在傾斜攝影技術(shù)中，可以通過(guò)多個(gè)角度提供影像技術(shù)信息，其分辨率較高，對(duì)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(cè)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(wú)人機(jī)傾斜攝影，無(wú)需佩戴立體觀(guān)測(cè)眼鏡，便可以達(dá)到測(cè)量需要和效果，讓工作人員各項(xiàng)工作開(kāi)展起來(lái)更加便捷。通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，可以通過(guò)5個(gè)角度測(cè)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(shí)景模型生成，利用研究與計(jì)算，就可以對(duì)所有方面的地域特點(diǎn)予以明確。利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量，能夠促使正射影像的有效形成，還可以測(cè)量并制定多個(gè)比例尺，進(jìn)而對(duì)事物三維圖像進(jìn)行建設(shè)。

2 無(wú)人機(jī)傾斜角度攝影的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

第一，利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以確保多視角、多方位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)拍攝工作的完成，推動(dòng)礦山測(cè)繪工作從二維發(fā)展成為三維，加快推動(dòng)礦山建設(shè)智能化的發(fā)展。第二，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)具備比較突出的分辨率。在無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)中，可以對(duì)多個(gè)無(wú)棱鏡頭予以運(yùn)用，能夠通過(guò)多個(gè)視角與方位開(kāi)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(shí)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(cè)繪工作中，所存在的測(cè)繪盲區(qū)比較多。然而，利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以有效減少測(cè)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(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得面積較大的影像資料，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪工作人員外業(yè)工作量的顯著縮減，提升了測(cè)繪工作進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了測(cè)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(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的礦山測(cè)繪方式

（1）礦山測(cè)繪工作前期的考察工作。在開(kāi)展礦山實(shí)地測(cè)繪工作時(shí)，相比較于傳統(tǒng)的攝影技術(shù)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)具備比較高的含金量，能夠迅速開(kāi)展信息內(nèi)容的處理工作。在進(jìn)行具體工作的過(guò)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(wú)人機(jī)開(kāi)展試拍工作的過(guò)程中，還需要不斷改進(jìn)相關(guān)的拍攝分辨率，以此來(lái)促使無(wú)人機(jī)的效果達(dá)到最優(yōu)化。在開(kāi)展具體的測(cè)繪工作時(shí)，為了確保無(wú)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(lái)，這樣可以為后期礦山開(kāi)采工作的順利開(kāi)展，奠定良好基礎(chǔ)。

（2）無(wú)人機(jī)航拍路線(xiàn)的規(guī)劃。將無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)繪工作中，在對(duì)礦山信息內(nèi)容獲取后，關(guān)于各項(xiàng)信息內(nèi)容方面，還需要認(rèn)真開(kāi)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(wú)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(lái)，以此來(lái)提升分辨效率。在完成系統(tǒng)計(jì)算之后，還需要認(rèn)真開(kāi)展航拍路線(xiàn)的規(guī)劃工作，對(duì)各個(gè)方面的內(nèi)容予以系統(tǒng)考量。

（3）無(wú)人機(jī)航拍圖像處理。在通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)開(kāi)展礦山測(cè)繪工作的過(guò)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(lái)，并開(kāi)展相關(guān)的組合工作，對(duì)所有拍攝的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)。在礦山的測(cè)繪中，通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，確保測(cè)繪圖形制作結(jié)束之后，可以依據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算的權(quán)利，安排圖像專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展相關(guān)的計(jì)算，進(jìn)而將三維模型制作出來(lái)，以此來(lái)有效推動(dòng)后續(xù)礦山開(kāi)采工作的開(kāi)展。

（4）無(wú)人機(jī)拍攝結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。在獲取無(wú)人機(jī)所拍攝的信息內(nèi)容后，針對(duì)測(cè)繪所獲取的結(jié)果，還需要迅速開(kāi)展相關(guān)的研究與整理，特別是需要認(rèn)真分析測(cè)繪結(jié)果，并對(duì)其做出科學(xué)的判定，不斷提升檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)的科學(xué)性與高效性。在利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)開(kāi)展航拍工作時(shí)。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(cè)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(lái)。

4 無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

（1）傾斜圖像的采集和處理。在開(kāi)始礦山測(cè)繪工作之前，還需要對(duì)無(wú)人機(jī)導(dǎo)航方向、飛行時(shí)間與飛行路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。在開(kāi)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(duì)無(wú)人機(jī)性能參數(shù)情況予以了解，以此為依據(jù)認(rèn)真開(kāi)展工作，這樣可以促使現(xiàn)場(chǎng)傾斜攝影工作的科學(xué)性與高效性得到提升。在開(kāi)展航拍工作時(shí)，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(duì)碼點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(kāi)展預(yù)處理工作之前，還需要對(duì)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(duì)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(kāi)展，主要為了最大限度實(shí)現(xiàn)土壤突起幻影效應(yīng)的控制。

（2）控制測(cè)量相片。利用控制照片測(cè)量方式，可以促使礦山測(cè)繪的精確度得到提升，在開(kāi)展具體工作的過(guò)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(guò)程中，需要注重幾個(gè)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(gè)區(qū)域，在外輪廓線(xiàn)位置處將控制點(diǎn)排列開(kāi)來(lái)，基線(xiàn)通常小于航線(xiàn)。第二，與基線(xiàn)相比較，航線(xiàn)兩個(gè)設(shè)定點(diǎn)處的半徑路徑長(zhǎng)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(kāi)展全面的探究，從原則上確保不存在存有爭(zhēng)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(cè)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(cè)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(guò)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(xiàn)障礙情況的出現(xiàn)，也會(huì)影響繪制的精確性。第六，針對(duì)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(chǔ)工作的高效開(kāi)展，在確定布局控制點(diǎn)的過(guò)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(guò)程中，多元化角度傾斜圖像實(shí)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(duì)三維斜率模型開(kāi)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(cè)繪區(qū)域地形特點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，該工作開(kāi)展起來(lái)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(dòng)的形式，確保各項(xiàng)測(cè)繪任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，這些測(cè)繪任務(wù)對(duì)象主要包含建筑物、控制點(diǎn)等，通過(guò)人工的形式，開(kāi)展拍攝工作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量精確度的提升。第二，通過(guò)地貌元素自主將三維信息內(nèi)容提取出來(lái)，三維信息的提取，主要指的是數(shù)據(jù)采集工作，需要對(duì)高級(jí)注釋點(diǎn)與測(cè)繪區(qū)域等內(nèi)容做出確定，利用平臺(tái)處理軟件就可以確保上述工作的實(shí)現(xiàn)，能夠方便使用人員隨時(shí)隨地調(diào)取信息數(shù)據(jù)，亦或者對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查核實(shí)。第三，對(duì)所有要素遮擋情況予以解決。在個(gè)別情況下，一些攝影數(shù)據(jù)信息會(huì)存有這等區(qū)域，這時(shí)需要做好附加測(cè)量，以此來(lái)顯著提升測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。

（4）空中三角測(cè)量加密技術(shù)。在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，植被、地質(zhì)條件等外部環(huán)境自然而然會(huì)對(duì)其造成影響，這樣，在利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行傾斜拍攝時(shí)，很難保證地面控制點(diǎn)具體測(cè)量需要得到滿(mǎn)足，可能導(dǎo)致測(cè)繪區(qū)域盲點(diǎn)問(wèn)題的產(chǎn)生，很難確保測(cè)繪效果的理想化。面對(duì)該情況，可以將三角加密處理矯正特點(diǎn)運(yùn)用起來(lái)，針對(duì)測(cè)量精度與標(biāo)準(zhǔn)不符合的情況，通過(guò)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(shí)，其特點(diǎn)就是利用部分軟件的輔助作用，對(duì)圖像外的定向元素作出估計(jì)，可以確保估計(jì)估計(jì)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而將干擾因素清除，以此來(lái)促使測(cè)量精確度得到提升。

（5）外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測(cè)。與其他技術(shù)相同，無(wú)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(cè)繪工作的過(guò)程中，利用無(wú)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(duì)該情形，在開(kāi)展圖像后期處理工作的過(guò)程中，可以將建筑物與植被區(qū)域標(biāo)示出來(lái)，對(duì)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(cè)繪工作的迅速開(kāi)展，創(chuàng)造良好的條件。

5 結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展礦山大比例尺地圖型測(cè)繪工作的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過(guò)該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪人員外業(yè)工作量的明顯縮減，有助于測(cè)繪成本費(fèi)用的減少，促使測(cè)繪工作效率得到提升。在礦山測(cè)繪工作中，運(yùn)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，能夠促使測(cè)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(kāi)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(lái)，可以有效推動(dòng)三維礦山建設(shè)工作的開(kāi)展，促使礦山建設(shè)朝著更加自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。相信無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用必將繼續(xù)推動(dòng)礦山測(cè)繪工作的順利開(kāi)展，也將會(huì)引領(lǐng)礦山測(cè)繪水平上升到新的高度。