无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的应用研究

期刊: 环球科学 2023年第12期 DOI: PDF下载

王欣、张珩

内蒙古煤炭地质勘查(集团)四七二有限公司 内蒙古通辽市 028000

摘要

随着社会不断的发展,无人机倾斜摄影测绘技术呈现出了良好的发展态势,矿山开采作业之前,要对矿区的地形地貌进行勘测,保证矿山开发与管理的有效性,不断提升矿山测绘质量。矿山的应用要求持续提升,无人机倾斜摄影的测量效率、质量成为矿山评价的重要标准。相比传统的测量、绘图法,无人机技术可以多角度监视、测绘,精度高、周期短,应用前景广阔。


关键词

无人机倾斜摄影测量;矿山测绘;应用研究

正文


引言

矿山测绘是现阶段比较热门的一个话题,在实际开展矿石测绘过程中,为保证工作开展质量,做好三维建模操作是非常有必要的。

1无人机倾斜摄影测绘技术概述

1.1无人机飞行原理

现阶段的无人机飞行器类型较多,将旋翼数量作为依据对无人机飞行器进行划分,主要能够将其分成单旋翼与多旋翼两种类型,当前阶段使用比较广泛的多旋翼飞行器是四轴飞行器。与单轴飞行器进行对比,四轴飞行器的承载能力相对较强,并且具有的升力比较突出,然而此种类型飞行器的操作难度较高。将结构作为依据对四轴飞行器进行划分,能够将其分成X型与十字型。在这当中的十字型四轴飞行器在实际中的应用作用比较明显,操作难度较低。四轴飞行器在飞行的同时,通常还会产生较强的反扭力矩,在这样的情况下,飞行器便很容易发生反向旋转。

1.2倾斜摄影测绘技术分析

和一般的技术进行比较,无人机倾斜测绘技术在实践工作中的应用具备以下几个方面特征。首先,该技术所获取的摄影效果相对较为突出,由于其在实际中的应用能够进行多角度摄影测量,所以其所能够表现出的事物信息具有较强的真实性;其次,实际所开展的矿山测绘,要想使最终的建设水平以及质量得到可靠保障,还应该在矿山三维建模方面给予足够重视,针对此方面问题,通过对摄影测绘技术的合理应用通常能够获取较为优异的成果,该技术除了能够进一步提高成图效果之外,还能够节约资金投入,所以现阶段的矿山测绘过程中对于倾斜摄影测绘技术的应用比较常见。

2无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的应用策略

2.1在矿山工程施工中的应用

在矿山施工作业中,无人机摄影技术提供数据信息支持,可以确保矿山测绘满足质量检测要求。无人机测量技术能够保证矿山环境的检测效率,减少外部因素危害,保证开采作业安全。在起飞时,无人机可以实现低空飞行显像,为工作人员提供详细的数据,使其科学地管控施工现场情况。矿石放置在规定位置,可以减少局部超重,避免对地质结构造成影响。应用无人机技术可以满足当下的建设要求。工程项目进入验收环节时,要发挥无人机测绘技术的作用,收集矿山的基本数据与信息,准确表述矿山的实际情况。在软件支持下,工作人员科学分析和处理矿山的实际情况,保证三维模型的直观性,明确矿山的具体状况。应用数字摄影测量系统,可以建立矿山载体,建立实体模型。工作人员按照数据系统,设计相关配套设施,巡视周边矿山,测绘高难度的勘测区域,为测绘工作提供参考。

2.2数据处理方面

在无人机摄影完成后,应及时处理和分析摄影采集的数据,以便于后续工作的顺利进行。相比于传统摄影技术,倾斜摄影技术可以基于多个角度来对等待测试目标的信息进行获取,推动数据处理维度的增加,为更多参考信息的取得提供便利性,从而推动数据处理工作的顺利实施。此外,倾斜摄影技术中的预处理系统,有助于数据初步处理的落实,剔除一些无效的数据,从而为POS数据处理效率助力,满足其精度和速度要求。其中,在无人机数据处理使用的软件中,Smart3D4.4.9、EPS2016三维测图软件得到了广泛应用,这两种软件的工作原理有着明显的区别,如Smart3D软件构建测区正射影像,无人机影像为主要的数据来源;EPS2016三维测图软件在三维测图方面,主要借助测区正射影像、三维实景模型。对于相关工作者来说,在处理无人机影像前,应筛选和剔除采集的影像数据,删除处理曝光度较高、成像模糊等影像,以免影响到Smart3D软件的处理工作;此外,还要紧密结合工程的实际需要,合理设置Smart3D软件的参数,以便于软件的自动化形成。

2.3排查安全隐患

在安全评估工作中,排查安全隐患非常重要。按照安全评估组提出的建议进行整改,能够保证矿山评估的合格率。长期以来,评价人员只勘测、记录现场安全隐患,存储影像资料。但是对于大型矿山,使用该风险调查方式花费的时间、精力多,整体效率低。此外,当矿山存在边坡失稳、滑坡、边坡浮石等隐患时,评价人员开展勘查危险系数高。按照无人机倾斜测量技术、图像处理软件勘查矿山安全区的现场,同时对危险区实际情况进行评估,基于图像处理软件建立三维模型,利用计算机的各项功能,可以关注矿山的各个位置,确定矿山的安全度。

2.4在开采规划中的应用

矿山开采之前,技术人员要全面收集和调研矿山资料,制订完整的采矿方案。在设计规划中,合理应用无人机测绘技术,收集矿山地貌、标高信息,向电子计算机传输数据,制作矿山地图,确保矿山测绘的精密度。在技术应用中,通过CDA软件测量矿山环境,向系统软件传输信息与数据,建立三维图像,深度剖析矿山与环境。注重施工方案优化,找寻施工问题。在规划过程中,将倾斜摄影数据库作为载体,掌握矿山的结构特点,提升建设工程、城市规划的匹配度,提高工程项目的有效性。按照倾斜摄影技术获取矿山地面影像,开展空三角测量。获取测量结果后,进行影像数据的捕获与查找,建立矿山的三维模型,科学计算和分析数据。在掌握各类因素后,开发矿山。

2.5在三维模型精度分析方面的应用

此次所开展的研究工作主要是通过对外业控制点的应用围绕三维模型精度开展相应的验证以及分析,就现阶段实际情况来看,当前行业内部并未出台专门规范标准对三维模型精度进行规定,所以本次研究将数学精度检测所涉及的高精度检测要求作为依据,以此来开展三维模型绝对精度的分析以及验证工作,在具体操作中主要使用了外业实测的多个检查点,将其与三维模型量测所获取的三维坐标之间开展相应的对比检验分析操作。通过最终所获取的三维模型精度检验结果能够了解到,与地面标志相比,将模型作为基础所开展的构筑物量测工作最终获取结果的误差要相对较大,针对该情况发生的原因进行深入分析,通常是因为倾斜摄影所构建三维模型的组成部分包括了点云构建不规则三角网并关联纹理,与此同时,影像分辨率还会对三角网精细程度产生较为深远的影响,并不能够实现对构筑物直线轮廓边缘的有效模拟,无法满足实际棱角分明方面的需求,在这样的情况下,业内在量测过程中便无法实现建筑拐角的精准性捕捉,导致此方面会出现相应的量测误差。

结语

综上所述,基于测绘数据的矿产资源开采和利用成为矿山建设的重要基础。在资料处理、多角度摄像中,无人机倾斜摄影的优势显著,既可以提升工作精度,还可以降低投资成本,应用前景良好。无人机的测量任务复杂,既可以对施工过程进行控制,还可以实现三维建模,优化改进规划方案,保证细节调控的科学性,从而为矿山区域分析提供参考。

参考文献

[1]吴捷,无人机倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].江西建材,2018(07):107-108+111.

[2]刑思源.无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用[J].江苏建材,2018(02):82-84.

[3]黄群贤.无人机倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].工程技术研究,2018,7(08):88-90.

 

 

 


...


阅读全文