劉慶林

（安徽省地礦局311地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246003）

進(jìn)行礦山地形測量不僅可以準(zhǔn)確地獲取礦山的相關(guān)地形數(shù)據(jù)[1]，還能將礦山的基本信息進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)礦山開采方案，對礦山的研究和開發(fā)都有著重要意義。航空攝影測量則是利用無人機(jī)[2]，搭建航空攝影測量平臺，實(shí)現(xiàn)礦山空間測量[3]。航空攝影測量技術(shù)可以全方位多角度地測量礦山的基本信息，因此，在對某些復(fù)雜地形的礦山進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)可以輕松實(shí)現(xiàn)全方位測繪[4]，降低人工測繪的難度，減小測繪誤差。

應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)可以加強(qiáng)對礦區(qū)信息的掌握程度，可以實(shí)時(shí)對某些隱患地區(qū)進(jìn)行測量[5]，反饋安全信息，除此之外，僅需要幾架無人機(jī)即可完成對整個礦區(qū)的測量[6]，無需消耗大量的人力資源，便于礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)劃，可以根據(jù)拍攝的畫面，建立測量模型，合成整個礦區(qū)的虛擬地形圖，更加生動形象的了解礦區(qū)的信息，及時(shí)對各部分的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行測量，加強(qiáng)礦山生產(chǎn)的可靠性。除了上述闡述的優(yōu)點(diǎn)外，應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)還可以及時(shí)了解礦區(qū)的環(huán)境狀況，便于進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)治理，因此本文研究了航空攝影測量在礦山地形測量的應(yīng)用。

1 航空攝影測量技術(shù)優(yōu)勢

當(dāng)前的航空攝影測量技術(shù)納入了很多科技因素，會根據(jù)不同的攝影測量需求，進(jìn)行科技因素之間的優(yōu)化配置。就目前廣泛使用的航空攝影測量技術(shù)而言，其可以依據(jù)納入的科學(xué)要素分為若干個技術(shù)種類，第一種是對象鎖定技術(shù)，其可以在選定區(qū)域內(nèi)利用GPS定位手段進(jìn)行地區(qū)范圍限制，第二種是全數(shù)字空中三角測量技術(shù)，該技術(shù)可以將測量的二維平面與三維立體圖像進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全方位測量，第三種是像控點(diǎn)測量技術(shù)，該技術(shù)加入了同步數(shù)據(jù)解算要素，保證攝影測量的效率，該技術(shù)還加入了空三加密技術(shù)、數(shù)字生成制作技術(shù)，以及利用建模工具進(jìn)行的EPS三維測圖建模技術(shù)，因此，現(xiàn)階段一些相對復(fù)雜的測量領(lǐng)域也使用該技術(shù)進(jìn)行實(shí)景三維OSGB建模。

本文將航空攝影測量與其它傳統(tǒng)的測量方式進(jìn)行對比研究后發(fā)現(xiàn)，航空攝影測量最突出的特點(diǎn)有以下幾個方面。第一，降低了測量工作人員的工作強(qiáng)度，在使用傳統(tǒng)的地質(zhì)測量方式作業(yè)過程中，要對測量設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，還要根據(jù)實(shí)際測量情況不斷變換監(jiān)測位置，遇到地形特殊位置則需要投入更多人力。航空攝影測量技術(shù)投入使用后，能夠有效解決傳統(tǒng)測量方式實(shí)施過程中的問題，同時(shí)縮短了測量時(shí)間。第二，測量作業(yè)更具靈活性，航空攝影測量運(yùn)用的是微型設(shè)備，對于復(fù)雜地形區(qū)的地質(zhì)測量更具有靈活性。第三，綜合了多種測量技術(shù)。航空攝影測量具有多元功能，可對測量作業(yè)中所存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效預(yù)測，因此該技術(shù)具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。

2 航空攝影測量在礦山地形測量中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)處理與質(zhì)檢分析

航空攝影測量技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和質(zhì)檢分析中有重要的應(yīng)用價(jià)值，其可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合控制。除此之外，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)，還可以將測量到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)加密，增加數(shù)據(jù)質(zhì)量，還可以設(shè)計(jì)指定的算法，根據(jù)平差計(jì)算原則進(jìn)一步分析測量地區(qū)的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢分析。不僅如此，在航空攝影平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，還可以根據(jù)生成的測量三維模型，及時(shí)對信息進(jìn)行濾波處理和數(shù)據(jù)校正，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)控制與質(zhì)檢分析的準(zhǔn)確性。在測量時(shí)，還可以設(shè)計(jì)精度坐標(biāo)，保證其比例尺與測量區(qū)域呈1:1000擬合，實(shí)時(shí)控制測量誤差，保證測控精度。

2.2 解決測量精度

在測量時(shí)，傳統(tǒng)的測量方式很容易受到外界因素的影響，導(dǎo)致測量精度低。攝影測量技術(shù)可以避免自然條件影響，雖然在測量的過程中，可能會產(chǎn)生測量盲區(qū)，但這些測量盲區(qū)可以使用三角矯正法進(jìn)行計(jì)算，保證了攝影測量的精度。除此之外，攝影測量技術(shù)還可以進(jìn)行多次補(bǔ)攝，避免由于影像虛化產(chǎn)生的測量誤差。

2.3 地面測量控制

為了提高攝影測量的精度，還可以設(shè)置地面控制儀，實(shí)現(xiàn)地面無人機(jī)雙向測量，該方法可以有效地提升攝影測量的精度，解決在進(jìn)行攝影測量時(shí)，無人機(jī)攝影死角部分的成像問題，因此在測量之前，必須合理地進(jìn)行監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)，保證地形變化過程中依然能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，除此之外，還需要根據(jù)測量的地形調(diào)整測量密度，保證測量始終保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。測量監(jiān)控地點(diǎn)需要在容易識別的山體和地形上布設(shè)，還需要保證監(jiān)控地點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)全方位測量，也就是說，要部署的所有監(jiān)控點(diǎn)必須能實(shí)現(xiàn)完全測量，不能有任何死角。一般可以將監(jiān)控點(diǎn)部置在自然地形變化較小的地方。測量區(qū)域外也需要布設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，來控制整個測量區(qū)域。中間的邊界控制基點(diǎn)通常不放置在超出邊緣輪廓的航線外，且邊界航線兩側(cè)的監(jiān)控點(diǎn)通常不布設(shè)在左右，半徑應(yīng)在基準(zhǔn)點(diǎn)范圍內(nèi)，不能小于邊界基線長度的一半。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)對某礦山進(jìn)行測量，測量礦山屬于丘陵地貌，礦區(qū)觀測范圍約3平方千米，海拔高差在200m左右，使用區(qū)域網(wǎng)方式，在間隔布設(shè)像控點(diǎn)，利用RTK技術(shù)，采集測量圖像，繪制此時(shí)測量礦區(qū)的三維模型，如圖1所示。

圖1 測量礦區(qū)三維模型

根據(jù)圖1的測量模型，采集礦山信息，將其與實(shí)際的高程進(jìn)行比對，精度分析結(jié)果如下表1所示。

表1 精度分析結(jié)果

由表1可知，此時(shí)測量地形的精度均與標(biāo)準(zhǔn)精度擬合，差值較小，因此，航空攝影測量技術(shù)在礦山地形測量中有較好的應(yīng)用效果。

4 結(jié)語

綜上所述，航空攝影測量技術(shù)對礦山地形測量有重要的應(yīng)用價(jià)值，其不僅可以解決復(fù)雜礦山的測量問題，還可以減少人力成本，提高測量效率，對礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)也有重要意義，因此在后續(xù)的礦山測量中，可以利用該技術(shù)，搭建測量模型，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，確保測量的準(zhǔn)確性。