航空摄影测量在矿山测量中的应用分析

航空摄影测量在矿山测量中的应用分析

于朝辉

山东正元航空遥感技术有限公司，山东省 济南市 250101

摘要： 与传统测量方法相比，航空摄影测量具有速度快、精度高、容错性低、节省人力成本等特点。航空摄影测量在煤矿采空区地表调查、地质灾害防治与预警、中小区域地形图测绘等方面优势突出。本文着重分析了新形势下传统测量工作的局限性，并提出了航空摄影测量在矿山测量中的具体应用。

关键词： 航空摄影测量；矿山测量；应用

引言

在矿山测量中使用航空摄影测量可以有效提高矿山测量的精度和准确度。在航空摄影测量中，3S技术、RTK技术和数字测图技术应用最为广泛，将这些数字化技术进行深入应用，能够使矿山测量精度变得更高，也能提高采矿的安全性，这对我国矿山行业的发展而言，是不可获取的重要步骤。

1新形势下传统测量工作的局限性

矿山测量是指在矿山建设和开采过程中，对矿山规划设计、勘探建设、生产经营管理、矿山报废等进行的测绘工作。对于传统的矿山测量而言，主要是使用经纬仪、水准仪等测量仪器，为矿山的建设运营提供技术支持。这些传统的测量设备，在空间受限、通信不良的井下测量作业中，发挥着不可替代的重要作用。但是在智慧矿山的建设中，面对庞大的数据录入、处理和更新的数量，传统测量方式显得力不从心。特别是在地质灾害防治与预警、区域地形图测绘等方面，传统测量方式往往依赖于人工逐点采集数据，在得到完整的数据成果的过程中，需要耗费大量的人力物力。所以，在新形势下，我们需要探索和运用更高效的测量方式。航空摄影测量就此走进了我们的视野。

2航空摄影测量在矿山测量中的应用

2.1数字化测量中的3S 技术

在矿山测量中，利用3S数字测量技术主要是指利用GPS、GIS和rs对矿山进行测量，这三种技术中，GPS 是借助卫星定位系统以及现代通讯手段，实现对矿山信息的勘测而得到精准的数据信息，这也使得 GPS 具有静态观测和动态观测的功能，借助 GPS 技术可以做到对观测仪器坐标的有效分析，使整个数字化测量工作得以有效开展。而 GIS 技术指的是地理信息系统，借助计算机系统实现采集、计算、储存和空间地理分布数据的方式建立矿山地质图数据库和地形图数据库，与此同时，GIS 技术还具有非常强大的数据分析处理能力，能够给矿山开采工作提供足够的科学基础并减少冗余数据采集的情况发生。RS 技术主要是利用光的特点，和其他技术方法不同，RS 不需要接触物体，就能获得相关物体的信息和特征，并根据光谱的实际特征进行勘探时得到物体的详细信息。而通常情况下，在矿区使用无人机的方式勘探矿区时，无人机可以搭载雷达进行数据的采集，有利于确保 RS技术对矿山的有效测量。

2.2用三维可视化技术测绘矿山地形大样图

实际上，三维可视化技术就是利用三维计算机软件来制作环境条件、地理条件、地形等。被绘制得更加生动，从而把收集到的资料数据准确合理的表达出来。三维可视化技术拥有着高级的建模功能及数字统计等功能，组成的立体的效果更加生动形象，从而准确全面表现出矿山状态及地质资源状况等立体数据信息 。在矿山测绘工作中，应该合理作用计算机三维技术或统计数据技术来直观的阐述，其实际操作方法如下。（1）应用三维激光的扫描功能，对整个矿山进行全面准确的扫描，工作人员得到扫描数据资料信息，更了解测绘区域的开展情况和周围环境状态数据。（2）对数据资料的整理分析，合理正确的处理资料信息，可以为矿山施工模型的制作做好前期工作，使其在工作中，更加生动真实和准确。在数据处理时，要运用相关的绘制和计算软件，更加科学合理进行数据整理，比如数据统计、三维采纳数据等工作 。（3）组建管控平台，需要整理归纳三维技术或其他技术收集到的数据资料，再进行分类管理，最后将数据信息发放在软件平台上，方便后期的参考使用，资料成果最终公开共享。

2.3 RS技术在矿山测量中的应用

对于这项技术来说，这项技术的成本并不高，是基于电磁波，利用相应的传感器接收电磁波信息，而且对于信息的反应较为灵敏，能够很有效的收集相应信息 。遥感技术作为一种重要的技术，能够很好的用于矿山环境监测、分析等工作中。这种技术的覆盖范围较广，所得到的相应图像能够很直观的看到相应数据，其具有真实性的特点。通过遥感技术能够获取到矿山的实际地形情况，以及其中的地质构造。因为合成孔径雷达干涉测量技术并不会受到过多外界因素的影响，而且能够实现实时监测，所以利用这种技术对其矿区的相应数据进行处理，通过明确其数据来获取到地表的信息，通过测量信息的方法来明确矿区的地表变化。在利用遥感技术获取到相应信息过程中，合成孔径雷达干涉测量技术其精准度最高。因为这种技术不会受到天气环境的影响，能够获取到精度达到毫米级的信息，真正的实现高精度、高可靠性的监控特点。从二十世纪八十年代以来，国外的一些研究人员就将这种技术有效的应用于对各种地表形变的监测中，比如沉降、火山等相应灾害的监测中。而我国应用这种技术的时间较晚，当前随着遥感技术不断更新，合成孔径雷达干涉测量技术已经在各个领域都有所应用，比如地表沉降、滑坡等方面的监测，在矿山测量方面也取得较好的效果，能够对矿山的变形情况进行实时监测。

2.4 数字绘图技术

矿山地质地形结构和地下构造多变，在矿山测量中应做好动态监测，获取不同时期的变化数据，以此数据绘制完整地形图，帮助工作人员清晰、准确地了解矿山情况，为后续开发和生产规划提供依据。传统制图方式需以大量室内数据作为基础，同时需要掌握专业绘图技巧，成图周期长，且存在误差，不能满足现代化矿井建设和生产的需求。矿山资源开发需要完整的图纸信息作为依据和支持，如果不能对矿山地质环境及地下结构特征予以了解，则在开采方案规划中会存在疏漏或偏差，无疑会增加矿山开采的难度，增加安全隐患出现概率。甚至还会对自然环境造成污染，缩短矿区的开采寿命。此外，因矿区地质结构的动态化变动特征，传统图纸资料已经无法准确展现矿山实际情况，利用价值不大，不利于开采、生产、管理等工作的顺利开展。将矿图实行数字化管理就能有效协调好矿山测量信息与矿山生产之间关系，基于现代化技术对矿山信息予以准确测量，再利用计算机三维软件做好快速成图、分析，让矿山生产管理人员熟练掌握井下生产信息。

2.5全球定位技术

全球定位技术可以对用户、地面和空间进行监控。全球定位技术基于卫星定位测量，故精准度较高，但在运用该技术进行矿山测量时，需注意控制好测量基线的长度，以加强测量效果准确性。运用全球定位技术需选定好固定测量基点，进而推算出三维无约束平差，获得平差值。需要注意的是，全球定位技术在应用中，受环境、气候、地势、标高等因素的影响，应做好规避工作，以免影响测量结果。

结束语

通过分析航空摄影测量在地质灾害调查和地形图测绘中的应用，得出以下结论。(1)航空摄影测量效率高、速度快，非常适合在智慧矿山建设中应用 （2）航空摄影测量前要根据测图精度合理选择航摄参数；（3）航空摄影测量中，要合理、科学的选择像控点。最后，我们相信在高新技术日新月异的今天，在5G技术的引领下，会有更多更先进的测绘技术运用在矿山测量中，为智慧矿山建设、为煤矿安全生产保驾护航。

参考文献：

[1]龙凌媛.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用研究[J].无线互联科技,2020,17(18):11-12.

[2]林良基.三维航空摄影测量技术在矿山测量中的应用研讨[J].世界有色金属,2019(06):45-46.

[3]刘梅.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用[J].世界有色金属,2019(05):36+38.

[4]洪志佳.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(08):91.

[5]刘洋.无人机航空摄影测量技术在矿山地质环境治理中的应用分析[J].工程建设与设计,2018(20):267-268.