礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪中多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用效果分析

胡 靜

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

由于礦山的地質(zhì)變化情況越來越難以掌握，礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特征呈現(xiàn)出多樣性以及復(fù)雜化的趨勢[1]。針對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪是針對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理的重要手段，因此礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪成為了有關(guān)部門的調(diào)研重點(diǎn)。在我國，針對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪的研究中，盡管研究起步較早，在實(shí)際應(yīng)用中存在測繪精度低的問題，導(dǎo)致研究普遍存在局限性，很難在真正意義上為礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理提供真實(shí)的依據(jù)。

由此可見，傳統(tǒng)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪中存在明顯不足有待改進(jìn)，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠?qū)⒍喾N信息高效的整合到一起，從數(shù)據(jù)中提取有效、豐富的信息。因此，有理由將多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用在礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪中，本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)設(shè)計(jì)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪方法，致力于提高礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪精度。

1 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)

多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠針對多個(gè)信息同時(shí)進(jìn)行提取，并整合到一起，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的預(yù)處理。多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)以其高效性的優(yōu)勢在總多融合技術(shù)中脫穎而出，成為目前最受歡迎的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。早先已有學(xué)者將多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用在礦山地質(zhì)勘查中，致力于將礦山地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)有效資源整合最大化，并且在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。基于此，本文設(shè)計(jì)基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪方法，其具體研究內(nèi)容，如下文所述。

2 基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪方法

2.1 精準(zhǔn)采集礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)

為獲取礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要在測繪開展區(qū)域設(shè)置控制點(diǎn)，并將其作為測繪工程的結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)[2]。在采集礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的過程中，為確保測繪數(shù)據(jù)采集精度，本文引入PDOP位置精度因子，PDOP位置精度因子所表示的觀測窗口狀態(tài)信息，如表1所示。

表1 PDOP位置精度因子信息指標(biāo)

結(jié)合表1所示，本文在采集測繪數(shù)據(jù)過程中，設(shè)置8個(gè)衛(wèi)星，保證觀測窗口狀態(tài)始終處于良好。以此為前提，精準(zhǔn)采集礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)。

2.2 基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)高效處理應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)

完成礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集后，本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)高效處理應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)[3]。通過多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，幾何校準(zhǔn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)換測繪數(shù)據(jù)格式，將所有的礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換成圖像格式。此后，針對多種礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)加以融合，為保證應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)處理的高效性，本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)采用像素級融合的方式，得到融合處理后的應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)。

2.3 建立礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)3D繪圖協(xié)議

在處理應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，集合測繪數(shù)據(jù)屬性要素（包括：測繪勘查區(qū)名稱、測繪勘查區(qū)編號(hào)、測繪勘查區(qū)面積及測繪重點(diǎn)工作區(qū)等），生成支持系統(tǒng)迭代分析的數(shù)據(jù)格式。

分析測繪數(shù)據(jù)屬性，制作相應(yīng)的電子信息表。通過建立測繪數(shù)據(jù)3D繪圖協(xié)議，實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)電子信息表的空間數(shù)據(jù)可視化。具體流程為：首先，通過HTML腳本制作Web交互式三維動(dòng)畫，以3D圖形的形式渲染礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)。而后，利用OpenGL ES 2.0制作礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)API，允許文檔對象模型接口。最后，利用部分Javascript實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)3D繪圖自動(dòng)存儲(chǔ)器管理。

2.4 實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪

在建立礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)3D繪圖協(xié)議的基礎(chǔ)上，下述將結(jié)合AutoCAD 2010平臺(tái)，基于CASS10.1地形地籍成圖軟件，實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪[4-5]。其具體流程為：首先，在CASS10.1地形地籍成圖軟件中調(diào)用上述處理完成的礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪影像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)中的點(diǎn)位在礦圖上進(jìn)行顯示，為大比例尺礦圖編繪提供多元化的數(shù)據(jù)源。針對一些潛在的礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪信息進(jìn)行重點(diǎn)特征分析，通過對多元次測繪工程信息的有效識(shí)別，根據(jù)成像結(jié)果進(jìn)行類型的劃分，采用定位的方式分析圖像結(jié)果。再通過全色數(shù)據(jù)的正射校正，對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)，形成點(diǎn)云文件數(shù)據(jù)密集。而后，將礦圖數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)的分辨率融合，實(shí)現(xiàn)對礦圖的增強(qiáng)以及調(diào)色。最后，通過多景影像的鑲嵌，手動(dòng)勾繪等深線，對附加信息進(jìn)行裝飾，實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本次實(shí)驗(yàn)部分針對本文設(shè)計(jì)測繪方法的實(shí)用性提出，實(shí)驗(yàn)對象選取某礦區(qū)，且該礦區(qū)存在礦山地質(zhì)災(zāi)害。本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用軟件為prueartwr-101分析平臺(tái)，主要用于對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪精度的測試。首先，使用本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)設(shè)計(jì)測繪方法，進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪，通過prueartwr-101分析平臺(tái)測得測繪方法相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差，記為實(shí)驗(yàn)組。再使用傳統(tǒng)測繪方法，進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪，通過prueartwr-101分析平臺(tái)測得測繪方法相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差，記為實(shí)驗(yàn)組。在本次實(shí)例分析中，共設(shè)置8個(gè)控制點(diǎn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比圖

通過圖1可知，設(shè)計(jì)測繪方法相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差明顯低于對照組，證明礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪中多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠取得良好的應(yīng)用效果。

4 結(jié)束語

本文通過實(shí)例分析的方式，證明了設(shè)計(jì)測繪方法在實(shí)際應(yīng)用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。因此，有理由相信通過本文設(shè)計(jì)，能夠解決傳統(tǒng)礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對本次測繪方法相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差測定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)一步提高測定結(jié)果的可信度。這一點(diǎn)，在未來針對此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí)，還需要對礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，以此為提高礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理質(zhì)量提供建議。