劉文炯
(江西核工業(yè)測(cè)繪院集團(tuán)有限公司,江西 南昌 330000)
就礦山開采和建設(shè)工作來說,在實(shí)踐工作中礦山測(cè)繪工作必不可少,其作為礦山開采建設(shè)工作的主要信息來源方式,是保障礦山開采建設(shè)工作安全、有序進(jìn)行的基礎(chǔ)。因此,礦山測(cè)繪在礦山開采建設(shè)中起到了不可替代的作用。但是,隨著礦山測(cè)繪工作環(huán)境的復(fù)雜化發(fā)展,傳統(tǒng)礦山測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了諸多缺陷和短板,如耗時(shí)長(zhǎng)、操作不便、測(cè)繪精度難以滿足實(shí)際要求等,使得礦山測(cè)繪工作難以滿足礦山開采建設(shè)工作發(fā)展要求。在此背景下,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)作為衛(wèi)星定位的技術(shù)、人工智能的技術(shù)以及移動(dòng)通信技術(shù)等技術(shù)快速發(fā)展支持下,被廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù),應(yīng)用在礦山測(cè)繪中,具有耗時(shí)短、信息反饋真實(shí)等優(yōu)勢(shì),逐漸受到礦山測(cè)繪行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員的高度關(guān)注和重視。鑒于此,基于提高礦山測(cè)繪工作效果,本文深入分析“無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用”具有顯著意義和實(shí)踐價(jià)值。
無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)指的是在無人機(jī)上安裝多個(gè)傳感器,并從多個(gè)角度來進(jìn)行區(qū)域拍攝和測(cè)量,以此獲得區(qū)域內(nèi)高分辨率的影像技術(shù)信息。在城市建設(shè)、礦山測(cè)繪中應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),相關(guān)工作人員只需要通過前、后、左、右、垂直五個(gè)角度進(jìn)行測(cè)量,就可以獲得空間三維信息,繼而可以通過多角度測(cè)量數(shù)據(jù)建立一個(gè)三維實(shí)景模型,隨后通過整理分析、計(jì)算等操作,就可以獲得地理位置、縱斷面等被測(cè)區(qū)域的地理特征信息。在測(cè)繪工作實(shí)踐中,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用既可以生成正射影像,又可以測(cè)制多個(gè)比例尺的三維實(shí)景圖像,能夠完成地物的全方位展示[1]。不僅如此,還可以精準(zhǔn)地測(cè)量地物的縱橫端面,從而能夠?yàn)榈匚锏纳钊胙芯刻峁﹨⒖肌?/p>
圖1 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)測(cè)繪作業(yè)應(yīng)用示意圖
在測(cè)繪工作中應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),具有突出的應(yīng)用價(jià)值,總結(jié)包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容:
(1)有利于獲取多角度信息。在傳統(tǒng)攝影技術(shù)應(yīng)用條件下,相關(guān)人員只能獲得垂直攝影角度的信息,而無法獲得地物其他角度的信息,繼而在地物分析測(cè)算時(shí),難以憑借一個(gè)角度的圖形來全面了解地物。但是在測(cè)繪中應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),就可以有效彌補(bǔ)這些缺陷,其可以通過多角度獲得地物的測(cè)繪圖形,進(jìn)而在建立三維實(shí)景模型的基礎(chǔ)上,便于更好地開展測(cè)量工作,有利于測(cè)量信息質(zhì)量的提高[2]。
(2)被測(cè)目標(biāo)成像清晰度高。在無人機(jī)傾斜攝影時(shí),由于其搭載了多頭攝像頭,使得其具有高清攝影功能,且可以進(jìn)行多角度攝影,這樣就可以完整且清晰地呈現(xiàn)被測(cè)目標(biāo)的各種紋路[3]。另外,在無人機(jī)傾斜攝影時(shí),對(duì)被測(cè)地物的周圍環(huán)境也可以清晰成像,能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員對(duì)地物展開全方位分析提供信息參考。
(3)被測(cè)目標(biāo)還原度高。在被測(cè)目標(biāo)還原中,往往要按照步驟進(jìn)行規(guī)范作業(yè),對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的跟進(jìn)具有較高的指導(dǎo)價(jià)值。但是在傳統(tǒng)垂直攝影技術(shù)應(yīng)用支持下,只能獲得垂直角度的地理信息,在缺乏其他角度的地理信息的條件下,相關(guān)人員要想還原被測(cè)地物,顯然具有較大的工作難度。而被測(cè)目標(biāo)還原中使用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),就可以獲得多角度的信息,便于更好地還原被測(cè)目標(biāo)。
在礦山測(cè)繪中,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此,在具體的測(cè)繪工作中,相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)技術(shù)應(yīng)用效果引起重視,并在實(shí)踐中做好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)的工作,才能保障無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用效果。
在無人機(jī)航拍過程中,由于其可以進(jìn)行多角度拍攝。因此,在礦山測(cè)繪中應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),應(yīng)結(jié)合測(cè)繪工作要求,科學(xué)合理地確定無人機(jī)飛行高度、飛行角度等。為保障測(cè)繪數(shù)據(jù)精度和效率,相關(guān)人員應(yīng)在測(cè)繪工作之前,調(diào)試無人機(jī)飛行高度、鏡頭距離等,保障其無人機(jī)航拍中的各項(xiàng)參數(shù)的科學(xué)性和合理性,從而保障獲得數(shù)據(jù)結(jié)果的科學(xué)性,進(jìn)而在數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算的基礎(chǔ)上,可以獲得高精度的數(shù)據(jù),這樣一來就可以為無人機(jī)航線規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供參考,最終能夠?yàn)楂@得完整且準(zhǔn)確的待測(cè)礦山地理信息[4]。
在礦山測(cè)繪中,地面觀測(cè)工作是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而在地面觀測(cè)工作中,重點(diǎn)工作是地面狀態(tài)、地表面已存在目標(biāo)點(diǎn)的考察。但是在傳統(tǒng)垂直攝影技術(shù)支持下,只能獲得地面頂部信息,而難以獲得地面高度的測(cè)量數(shù)據(jù),繼而影響地面觀測(cè)效果。而在無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用支持下,就可以通過多角度拍攝,獲得地面各個(gè)角度的信息,隨后通過分析與計(jì)算,即可獲得地面高度信息。另外,在地面高度信息計(jì)算之后,測(cè)繪工作人員即可根據(jù)高度信息來估算出不同高度的目標(biāo)值,這樣得出的結(jié)果精度相對(duì)較高,繼而能夠大幅度提升測(cè)繪分析結(jié)果的精準(zhǔn)性[5]。
在無人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪時(shí),GPS布設(shè)是一個(gè)關(guān)鍵性問題,只有保障GPS布設(shè)的合理性,才能保證無人機(jī)拍攝數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)同步更新,繼而有利于大幅度提升測(cè)繪工作效率。同時(shí),在GPS布設(shè)工作完成的基礎(chǔ)上,應(yīng)對(duì)所接收的信息進(jìn)行整理,其目的在于能夠及時(shí)地獲得無人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪數(shù)據(jù)。在信息接收過程中,應(yīng)保證無人機(jī)充足供電,否則會(huì)出現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)傳輸終端而影響信息正常接收。但是在傳統(tǒng)垂直攝影條件下,獲得的信息是非常有限的,則要對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行大面積拍攝,才能保障信息的全面性和完整性,但這一定程度上增加了拍攝時(shí)間。由于無人機(jī)在拍攝時(shí)可以進(jìn)行多角度拍攝工作,且可以通過使用多臺(tái)無人機(jī)進(jìn)行同時(shí)航測(cè),從而可以極大地縮短無人機(jī)測(cè)繪工作時(shí)間,并可以擴(kuò)大拍攝范圍,最終有利于提高GPS布設(shè)工作效率和質(zhì)量。
在無人機(jī)攝影結(jié)束后,應(yīng)對(duì)拍攝獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,才能保障測(cè)繪工作效率和質(zhì)量。無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)相比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù),可以多角度分析所得的地物數(shù)據(jù)信息,繼而可以大幅度提升數(shù)據(jù)信息分析處理水平。同時(shí),無人機(jī)搭載的傾斜攝影技術(shù)本身自帶預(yù)處理系統(tǒng),在此系統(tǒng)支持下,可以在拍攝任務(wù)完成之后,及時(shí)地完成測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的簡(jiǎn)單處理,并且可以剔除一些無用的測(cè)繪信息,從而可以大幅度減少后期圖片處理工作量和難度,進(jìn)而有利于提高后續(xù)工作效率和精度。
在無人機(jī)傾斜攝影時(shí),往往會(huì)獲得大量的目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。而在數(shù)據(jù)信息獲取時(shí),數(shù)據(jù)信息質(zhì)量的影響因素也是相對(duì)較多的,如拍攝角度、拍攝照片的分辨率等。但是無人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影時(shí),往往要不斷地調(diào)整攝影角度,繼而可以保證測(cè)繪工程成像的質(zhì)量。同時(shí),根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的航拍路線,可以有效保障攝影質(zhì)量。不僅如此,在無人機(jī)航拍過程中,若拍攝獲得的影像不符合測(cè)繪工作的具體要求,可采取補(bǔ)拍方式進(jìn)行糾錯(cuò),從而有利于大幅度提升測(cè)繪工作的精度。但是需要注意的是在無人機(jī)傾斜攝影時(shí),相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照既定步驟進(jìn)行規(guī)范作業(yè),若出現(xiàn)不規(guī)范行為,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,才能保障無人機(jī)傾斜攝影質(zhì)量,繼而才能保障礦山測(cè)繪工作效果。
綜上所述,在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中,人們對(duì)資源的需求量是不斷增加的,這也直接推動(dòng)了礦山開采建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。而礦山測(cè)繪時(shí)礦山開采建設(shè)工作的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),在傳統(tǒng)人工測(cè)繪技術(shù)條件下,難以保障測(cè)繪精度和工作效率。而通過本文分析可知,在礦山測(cè)繪中,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)有著顯著的應(yīng)用價(jià)值。因此,工程測(cè)繪人員在實(shí)踐工作中,應(yīng)對(duì)無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的有效應(yīng)用引起重視,并積極落實(shí)科學(xué)舉措來保障無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用效果,從而有效提高礦山測(cè)繪工作效果,為礦山開采建設(shè)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。