矿山航空摄影测量中控制测量要点探讨

矿山航空摄影测量中控制测量要点探讨

赵志刚

身份证号：152723198910130036

摘要：随着矿山测绘技术的不断发展，航空摄影测量技术因其高效、准确的特点在矿山测量中得到了广泛应用。本文旨在探讨矿山航空摄影测量中控制测量的要点，分析控制测量布点方式的选择、精度控制以及数据处理等方面的内容，为提高矿山测量的准确性和效率提供参考。

关键字：矿山；航空摄影测量；控制测量；布点方式；精度控制

引言：随着矿山资源的深入开发和利用，对矿山测绘技术的要求也越来越高。航空摄影测量技术以其高效、准确、大范围覆盖等特点，在矿山测量中发挥着重要作用。然而，航空摄影测量中的控制测量环节，直接关系到测量结果的准确性和可靠性。因此，本文将对矿山航空摄影测量中控制测量的要点进行探讨。

一、控制测量布点方式的选择

（一）全野外布点方式

在矿山航空摄影测量中，全野外布点方式占据着举足轻重的地位。这种布点方式的核心思想是将所有的控制点均布置在实地，通过精密的现场测量来确保航空测绘所需控制点的准确性。它不仅关乎到测量数据的精确性，更对整个测绘工作的质量和后续数据分析产生深远影响。

首先，实施全野外布点方式时，我们需要对测绘区域进行全面的勘查。这一步骤是至关重要的，因为它能帮助我们了解地形地貌、植被覆盖以及可能的遮挡物等，从而为后续的布点工作提供科学的依据。通过详细的勘查，我们可以选择出最具代表性的控制点位置，确保这些点能够均匀且有效地覆盖整个测区。进而，在选择控制点时，我们必须综合考虑多种因素。例如，点的位置应尽可能选择在地形特征明显、易于识别且能长期保存的地方。这样做不仅便于后续的测量工作，还能在一定程度上减少因环境变化而导致的测量误差。控制点的数量也应根据测区的大小和复杂度进行合理配置，既要保证测量的精度，又要避免不必要的浪费。此外，全野外布点方式还特别强调实地测量的精确性。在每一个控制点上进行精确的测量是确保整个测绘工作质量的基石。因此，在测量过程中，我们必须严格遵守操作规程，使用高精度的测量仪器，并尽量减少人为误差的干扰。

最后，值得一提的是，全野外布点方式虽然工作量较大，但其带来的高精度和可靠性是其他布点方式难以比拟的。特别是在对测量精度要求极高的矿山测绘中，全野外布点方式无疑是一种理想的选择。通过这种方式，我们不仅可以获得更为准确的数据，还能为后续的资源开发和环境保护提供有力的支持。

（二）非全野外布点方式

非全野外布点方式主要依赖于少量的野外控制点和大量的室内加密处理。这种方式下，野外测量工作相对较少，主要集中在对关键控制点的精确测定上。这些控制点往往分布在测区的关键位置，如地形特征点、重要地物点等。室内加密处理则基于这些控制点，通过数学模型和算法，推算出测区内其他点的坐标信息。

非全野外布点方式在矿山航空摄影测量中得到了广泛应用。它适用于各种地形和地貌条件，尤其是在复杂地形和恶劣环境下，更能体现出其优势。在实际应用中，非全野外布点方式可以根据测区的具体情况，灵活选择区域网布点或航带法布点等方案。其中，区域网布点适用于大面积测区，航带法布点则更适用于带状测区或狭长地形。

非全野外布点方式具有多方面的优势。它提高了测量效率，减少了野外工作量，降低了人力和物力成本。通过室内加密处理，可以获得更加密集的测量数据，提高了测量的精度和可靠性。非全野外布点方式还具有较好的灵活性和适应性，可以根据测区的具体情况进行灵活调整和优化。

具体来说，非全野外布点方式通过室内加密处理，可以获得大量的加密点信息。这些加密点可以作为测图定向和纠正作业的基础，为后续的地图制作和资源开发提供准确的数据支持。

二、精度控制

在矿山航空摄影测量中，精度控制是确保测量结果准确可靠的关键环节。有效的精度控制不仅能够提高测量的精确性，还能为后续的数据处理、地图制作和资源评估提供有力的支持。

控制点的选取是精度控制的首要步骤。在矿山航空摄影测量中，一般采用地物标志、地面测量和GPS测量结合的方法，以提高控制点的可靠性和精度。地物标志通常选择明显、稳定且易于识别的自然或人工地物，如山顶、桥梁、道路交叉点等。地面测量则通过实地测量获取控制点的精确坐标，而GPS测量则利用全球定位系统获取控制点的空间位置信息。通过综合使用这些方法，可以确保控制点的准确性和可靠性。

相机标定是确保摄影测量精度的关键步骤。通过一系列的标定试验，可以求解相机的内外方位元素，确保摄影测量的精度和准确性。相机标定主要包括确定相机内参（如焦距、主点坐标等）和外参（如相机位置、姿态等）。准确的相机标定参数能够消除因相机畸变等因素引起的测量误差，提高测量的精度。

影像精度评定是评估摄影测量结果是否准确的重要步骤。常采用的评定方法包括像对比对法和控制点比对法。像对比对法通过计算像对间的残差来评估影像的定位精度，而控制点比对法则通过计算控制点在影像上的重投影残差来评估影像的几何形状精度。这些评定方法能够帮助我们了解测量结果的准确性，并对可能的误差进行纠正和补偿。

在数据处理过程中，我们需要采取一系列的质量控制措施来确保测量结果的准确性。这包括数据的筛选、剔除异常值、平滑处理、误差传播分析等。还需要使用专业的测量软件对数据进行处理和分析，如Pix4D、MapMatrix等。这些软件具有强大的数据处理能力，能够自动对影像进行匹配、拼接、校正等操作，提高测量的精度和效率。

三、数据处理

在矿山航空摄影测量中，数据处理是获取准确、可靠测量结果的关键环节。这一过程涉及对采集到的航空影像数据进行一系列的处理和分析，以提取出所需的地理信息。

影像预处理是数据处理的首要步骤，包括几何校正、辐射校正和噪声去除等操作。几何校正将影像转化为标准坐标系下的几何图像，消除因摄影机姿态和地球曲率等因素引起的变形。辐射校正则消除影像中的光照差异，提高影像的对比度和清晰度。噪声去除则通过滤波等方法减少影像中的噪声，提高影像质量。利用经过预处理的影像数据，可以进行三维模型重建。这一过程主要依赖于立体匹配算法，通过确定影像上的对应点，获取地表物体的三维坐标信息。立体匹配算法的选择取决于具体的场景和需求，如基于特征点的匹配、基于区域的匹配等。三维模型重建的结果为后续的测量和分析提供了直观、准确的空间数据。在获得了多个航拍影像后，需要对数据进行筛选和配准。数据筛选主要剔除模糊、变形或质量不佳的影像，确保数据的准确性。配准则是将不同影像之间的信息进行匹配，确保数据的一致性和准确性。这一步骤通常通过特征点匹配、影像拼接等方法实现。

在完成了数据的筛选和配准后，可以进行深入的数据分析。利用专业的地理信息系统（GIS）软件，可以提取出地物的面积、高度、形状等空间信息，为矿山资源的评估、规划和开发提供有力支持。

结束语

在矿山航空摄影测量的世界中，数据处理不仅是一门技术，更是一门艺术。它融合了精确的算法、先进的软件和专业的知识，为我们揭示了地表下的奥秘。通过不断优化数据处理流程，我们能够更准确地评估矿山资源，为可持续发展提供坚实的数据支撑。展望未来，随着技术的不断进步，数据处理将在矿山测量领域发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1]朱青.无人机测量技术在地形测量及制图方面应用分析[D].华北理工大学,2020.

[2]饶兴元.航空摄影测量技术在绿色矿山建设动态监测中的应用[J].资源导刊,2023(6):48-50.

[3]陈宜东.倾斜航空摄影技术在矿山地质灾害监测中的应用探讨[J].中国金属通报,2022(17):222-224.

[4]罗万金.低空摄影测量技术在矿山排土场工程量计算研究[J].通讯世界,2023,30(2):166-168.