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        無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

        2019-02-09 18:50:00
        世界有色金屬 2019年11期
        關(guān)鍵詞:礦山測(cè)量施工

        (黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七〇三隊(duì),黑龍江 哈爾濱 150300)

        我國(guó)近年來(lái)礦山行業(yè)發(fā)展興盛,為了推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展理念,推進(jìn)城市進(jìn)程,礦山行業(yè)在多種施工工藝上加入了人工智能與高新科技技術(shù)的應(yīng)用,以提升施工工作效率和施工質(zhì)量水平。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是新時(shí)期的高新智能技術(shù),傾斜攝影相比較傳統(tǒng)的正射影像的單一垂直角度,具有一定靈活性和多變性,能夠從多個(gè)視角觀察事物,并且能夠發(fā)反映出周邊環(huán)境,影像數(shù)據(jù)資料更加全面。傾斜攝影結(jié)合GPS、GIS、RS等技術(shù),聯(lián)合三維建模繪圖,能夠全方位的在計(jì)算機(jī)數(shù)字軟件上等比例模擬出工程的實(shí)地樣貌,直觀地展現(xiàn)出工程整體效果及全景,信息數(shù)據(jù)精確度高,具有真實(shí)性和實(shí)用性,在施工前期的方案規(guī)劃,施工中期的設(shè)計(jì)變更以及工程竣工后審核驗(yàn)查都有重要作用。

        1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

        傾斜攝影技術(shù)是基于礦山工程施工全景勘查工作的需求,相對(duì)于常規(guī)攝影的局限性,傾斜攝影更具備功能性和適用性,加上無(wú)人機(jī)的智能操作,能夠高效迅速的完成勘查任務(wù)。無(wú)人機(jī)傾斜攝影不但能夠?qū)ΦV山進(jìn)行多個(gè)角度的資料收集,而且能夠基于成果影像,對(duì)礦山物的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行量繪。并且傾斜影像批量提取及貼紋理的方式,能夠有效的降低礦山三維建模成本,每個(gè)點(diǎn)位均具有空間坐標(biāo),同時(shí)能直觀表現(xiàn)地形地貌特征及礦山物細(xì)節(jié),能逼真的表現(xiàn)礦山的紋理及色彩[1]。最重要的是,無(wú)人機(jī)傾斜攝影的處理效率較高,能夠基于相應(yīng)軟件的協(xié)調(diào),快速整合,網(wǎng)絡(luò)上傳速度快。在保證工作質(zhì)量水平的同時(shí),也能極大提升工作效率。傾斜攝影系統(tǒng)性價(jià)比優(yōu)良,成本較低,相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和處理也較為完整。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的原理是通過(guò)影響處理建成三維建模,對(duì)于整體工程的施工決策作參考依據(jù)。

        2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

        無(wú)人機(jī)傾斜攝影多角度攝影的優(yōu)勢(shì),能夠有效減少勘查攝像次數(shù),工作速度快,效率高,并且多個(gè)角度的影像可以進(jìn)行綜合分析處理,精準(zhǔn)度高,相關(guān)數(shù)據(jù)的處理工作更加直觀、立體。相對(duì)于正攝工作的局限性,傾斜攝影在能夠在其之上提升任務(wù)的完成度。傾斜影像對(duì)于單張影像的快速測(cè)量,能夠通過(guò)對(duì)礦山物的整體和局部進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量,并且對(duì)細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)的處理上,更具有真實(shí)性,諸如礦山物周邊的地形環(huán)境,礦山物的結(jié)構(gòu)分布以及礦山物的優(yōu)劣勢(shì)問(wèn)題。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)極大地提升了礦山工程測(cè)繪工作的質(zhì)量水平與進(jìn)度,聯(lián)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效減少不必要的流程工作和資金成本[2]。無(wú)人機(jī)傾斜技術(shù)在礦山物的立面和側(cè)面墻壁紋理的采集,能夠有效減少城市3D建模的工作量。相比較傳統(tǒng)的人工采集,數(shù)據(jù)資料在保存和處理上都有一定誤差,并且耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、工作效率低,資金成本高。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在城市三維建模繪制方面上,具有靈活性和應(yīng)用性。利用無(wú)人機(jī)航空攝影可以快速大面積成圖的優(yōu)點(diǎn),對(duì)礦山物的立面和側(cè)面的紋理進(jìn)行采集的方式,具有顯著成果。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)易于在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,由于采集的數(shù)據(jù)容量教小,獲取的數(shù)據(jù)能夠快速轉(zhuǎn)化并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,從而實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛,不僅僅是在測(cè)繪與地理信息行業(yè),在其他相關(guān)行業(yè)也可以得到應(yīng)用。

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

        (1)傾斜攝影在礦山開采規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在工程前期的開采規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于傾斜攝影的應(yīng)用主要以提供數(shù)據(jù)和勘查量繪工作為主,前期聯(lián)合CAD繪圖軟件將勘測(cè)到的礦山物周邊環(huán)境和方案數(shù)據(jù)錄入,構(gòu)建三維圖景,直觀地對(duì)比施工方案設(shè)計(jì)的優(yōu)越性與需要注意的問(wèn)題,提高決策水平。通過(guò)高精度的資料收集,能夠優(yōu)化礦山物的特征結(jié)構(gòu),提升與城市建設(shè)的匹配度,提高真實(shí)性。諸如多角度的傾斜攝影資料數(shù)據(jù)顯示,比如,礦山物各個(gè)面向的采光和日照時(shí)間都可以進(jìn)行推算,以調(diào)整礦山物結(jié)構(gòu)來(lái)找尋較好的設(shè)計(jì)方案,量化模擬對(duì)周邊礦山日照時(shí)長(zhǎng)的影響,對(duì)山與山之間的距離的基本規(guī)劃指標(biāo)進(jìn)行定量分析和計(jì)算。其他因素還包括可視域分析,(對(duì)礦山內(nèi)部之于外部視野的體驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,找尋視野盲區(qū)),城市天際線分析(三維模型對(duì)當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)礦山高度及超出限高的礦山群進(jìn)行協(xié)調(diào))。這些因素的控制能夠最大程度上提升礦山物在礦山開采規(guī)劃設(shè)計(jì)中的質(zhì)量水平。

        (2)傾斜攝影在礦山施工中的應(yīng)用。傾斜攝影在礦山施工中傾斜攝影在礦山施工中的應(yīng)用主要為做好質(zhì)量檢查和監(jiān)督管理工作。傾斜攝影可以對(duì)礦山周邊環(huán)境的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),并且在陰雨天氣可以確保開采和勘探工作順利進(jìn)行,做好安全勘查工作[3]。同時(shí)無(wú)人機(jī)在低空實(shí)拍現(xiàn)場(chǎng)圖像,有利于技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面布置有直觀的了解,便于做好管理。也可對(duì)人員進(jìn)行監(jiān)控, 避免開采人員出現(xiàn)不安全施工的現(xiàn)象, 同時(shí)可便于查看礦石的堆放位置, 防止局部載荷過(guò)重,為工作人員營(yíng)造一個(gè)積極、安全、的工作區(qū)域。

        (3)傾斜攝影在礦山竣工驗(yàn)收中的應(yīng)用。在礦山竣工驗(yàn)收的工作中,無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)能夠快速的獲取礦山物的整體面貌,將數(shù)據(jù)信息傳輸至計(jì)算機(jī)中,直觀地將其呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于基礎(chǔ)影響和細(xì)節(jié)分布也能根據(jù)數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)置相關(guān)透視效果。通過(guò)使用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等相關(guān)軟件,能夠等比例生成區(qū)域地形景物圖,精確度高,在后期礦山工程竣工階段,對(duì)礦山物的高度、相對(duì)位置、區(qū)域分布以及地理位置分析進(jìn)行合理判斷,對(duì)于其他配套工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施都有一定規(guī)劃,諸如周邊礦山間距,實(shí)際開采環(huán)境、無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)既可以反映測(cè)區(qū)的真實(shí)地表情況,除了精確的定位系統(tǒng),還有高校的信息處理技術(shù)系統(tǒng),在實(shí)際飛行中可以賦予成果數(shù)據(jù)高精度的空間地理信息,能夠有效提升礦山竣工后的核查驗(yàn)收工作。

        4 結(jié)語(yǔ)

        無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是新時(shí)期礦山行業(yè)為工程設(shè)計(jì)規(guī)劃、施工安排與設(shè)計(jì)變更、工程竣工驗(yàn)收工作的成果延伸,能夠有效提升相關(guān)工作的質(zhì)量水平。相比較傳統(tǒng)正攝影響,無(wú)人機(jī)傾斜攝影在處理數(shù)據(jù)和多角度攝像等多功能下都有較顯著的應(yīng)用成果,大大提升了工作精度,節(jié)省了資金成本,應(yīng)用前景廣闊。無(wú)人機(jī)傾斜攝影的工作任務(wù)全面化,精細(xì)化,不但貫徹整個(gè)工程施工階段,結(jié)合三維建模,優(yōu)化決策方案設(shè)計(jì),而且能夠?qū)τ诩?xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行合理控制。基于礦山物各個(gè)面向的采光和日照、可視域分析、城市天際線分析、不良施工事故的應(yīng)急處理等各個(gè)方面綜合應(yīng)用,提供處理方案最優(yōu)解。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)繪,獲取記錄三維數(shù)字信息的規(guī)劃竣工測(cè)量成果, 將是未來(lái)測(cè)繪服務(wù)城市規(guī)劃管理發(fā)展的主流趨勢(shì)。

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