浅析摄影测量在矿区野外调查中的应用

浅析摄影测量在矿区野外调查中的应用

商迪

山东唐口煤业有限公司山东济宁272055

摘要：随着我国国民经济的快速增长，对煤炭资源开发利用也在不断增加。为了能够缓解煤炭资源开发与人地之间的矛盾，在煤炭资源开发的过程中最主要的就是对野外进行调查，明确煤炭开采可能影响的主要因素。摄影测量调查能够根据地面的实时动态变化进行判断，为赔偿、搬迁、保护等协调工作提供重要参考，促进煤炭资源的合理利用。本文通过对摄影测量在矿区野外调查中的实际应用进行分析，明确传统野外调查过程中存在的主要不足，提出野外调查的具体应用措施，保证野外调查的时效性和真实性。

关键词：摄影测量；矿区；野外调查

在煤矿生产工作开始之前必须要进行野外调查，这样才能够保证煤炭资源开采与生态环境的协调发展。由于传统的野外调查方式主要通过利用全站仪、GPS等测量设备对煤矿资源进行全面的调查，却没有能够做到实时监控，而且对新增地物、道路桥梁、村庄等调查也不够深入。通过运用摄影测量的技术手段能够在工作面、开采过程以及回采完成后、地面移动停止之前对地面产生的区域影响进行实时监控，判断开采沉降对地物地貌产生的影响，为后续生态环境治理和恢复提供一定的帮助。通过野外摄影测量技术的应用可以极大地提高野外调查的效率，并且对工作面布置停采线设计以及生态环境保护，具有非常重要的作用。

一、传统野外调查存在的主要不足

传统野外调查最主要的方式就是利用工作面设计区域井上下对照图，并且通过GPS等测量工具对原有的区域名称和新增地物的地理位置等指标进行判断，并且结合地理信息系统对井上下对照图进行更新，通过对照分析来明确工作面设置[1]。

在煤矿生产过程中，必须要实时了解矿区地面的动态，并且还应该对地面进行定期和不定期的野外调查。由于矿区内部环境非常复杂，地面情况无时无刻都在发生变化，传统的野外调查方法不能够实时全面准确的对地面情况进行动态化的监测，导致野外调查工作存在一定的局限性，而且调查的结果也存在一定的位置偏差、地物偏差等导致调查效果不理想。

二、摄影测量的方法

摄影测量方法主要就是通过光学摄像机获取地面、地物、地貌的光学影像，然后经过几何解析、影像翻译等处理，能够判断地物空间信息以及相关数据，结合摄影机空间不同位置，能够进行全天候的测量[2]。

摄影测量方法包括地面摄影测量法、航空摄影测量和航天摄影测量三种，摄影测量方法也主要基于影像对目标地物进行翻译和分析。通过无人机倾斜摄影测量可以同时获得高分辨率的真正射影像（TOM）和三维实景模型，管理者可以清晰直观的观察露天煤矿开采的情况，制定相应的管理措施。矿区的监测主要集中在露天矿坑的采矿区和是否超过矿区。在无人机倾斜测量中，可以得到高分辨率的真实投影图像（TDOM）数据和高分辨率的三维现实模型数据。在TDOM取得的成果中，可以通过开采露天矿边界线的开采，直接看到项目区域和地形的整个范围，以及采矿权证书矿区的拐点坐标的附件叠加比较，确定是否跨境开采，如果越界，可在软件中对越界部分进行平面量测，量算出越界开采面积等数据，为矿山开采范围监管提供证据目前，无人机测量平面精度可达厘米级，大大提高了矿区监测精度。

与传统测量方法相比较来看，摄影测量方法不需要直接接触目标地物，可以突破气候环境、地理等恶劣条件的限制，而且摄影测量方法还能够直接获取影像资料，对地物地貌进行真实全面的观察，判断目标地物与周边地形地貌的位置关系。由于摄影测量技术可以与无线传输技术相结合，能够保证数据测量的结果直接传输到计算机系统内部，对数据信息快速的建设摄影测量方法，在大范围地形绘制城建规划交通线路规划等工程领域被广泛应用。

三、摄影测量方法在野外调查的实际应用

在野外测量的过程中，通过利用摄影测量的方式，不仅能够有效弥补传统野外调查方法存在的不足提高调查的效率和质量，也能够更好地对探测煤炭资源，保证煤矿资源开采，治理生态环境等提供更优质的探测服务[3]。

摄影测量技术在野外调查应用的过程中，能够为野外调查提供实时动态的地面影像数据，并且对井上下对照图进行合适的选择，基于图框和图幅坐标控制点将影像与井上下图进行叠加，通过叠加之间的差异，对需要野外调查的目标进行标注，更好地指导野外调查工作，通过摄影测量的应用，能够保证野外调查的目标更加准确有效，提高调查工作的开展，也能够减少在调查过程中的盲目性，另外通过运用摄影测量技术也能够直接对地物之间的地理位置关系进行判断，对未知信息、未知地物调查路径进行筛选，根据摄影图上已有的地物目标点在野外调查过程中可以直接标注目标地点，也能够有效避免因为地理位置偏差等情况导致调查效果不理想的问题[4]。

通过运用影像图也能够对地物更加直观的呈现，例如水位线，池塘等位置可以进行特殊标定，不仅方便操作，而且也可以有效减少外业测量任务。在开展摄影测量野外调查工作之前，首先要明确影像与井上下图之间的无差异叠加，根据影像图的特征点对井上下图进行标定，然后将影像图等比例缩放，如果影像图上没有地物，必须要通过传统测量的方式来获得相应的地物信息如果影像图上已经有未知地物调查，则不能够完全按照影像图资料，还应该结合实地调查来最终判断标定，对于特殊地理位置的标定必须进行实地位置选错，保证影像资料的准确性[5]。

结论

通过本文对摄影测量与矿区野外调查中的有机结合，可以补充传统野外调查工作，提高野外调查的整体效率，减少外业工作量。随着摄影测量技术的不断创新优化，摄影测量技术在野外调查中的实际应用也在不断的更新，为野外调查工作提供了更加高效的调查方式。

参考文献：

[1]黄晨东.浅谈无人机倾斜摄影测量在地籍底图测绘中的应用——以“平潭综合实验区（平原镇、苏澳镇、芦洋乡）农村地籍和房屋调查项目”为例[J].福建建设科技，2018（05）：79-82.

[2]李金香，温和平，张治广，兰陵，金花.三维影像技术在承灾体基础数据调查中的应用——以吐鲁番市主城区为例[J].震灾防御技术，2018，13（02）：424-438.

[3]徐锡蒙.基于不同侵蚀动力因子的浅沟侵蚀过程与浅沟水流数值模拟[D].西北农林科技大学，2018.

[4]高帅坡.基于无人机摄影测量技术的活动构造定量参数提取研究[D].中国地震局地质研究所，2017.

[5]杨思旋.基于无人机航空摄影测量技术在农村地籍变更中的应用研究[J].资源信息与工程，2017，32（02）：114+116.