劉榮欣，王緝?nèi)A

（柳州中南勘察有限公司，廣西 柳州 545007）

在礦山測量中，通過制定合理的無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)方案，能夠保證礦山測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、快速。與傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)相比，無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)技術(shù)的靈活性較好、受地形限制比較小，能夠有效減輕礦山測量難度，提升礦山測量數(shù)據(jù)的利用率。鑒于此，本文主要分析礦山無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)方案，保證無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)技術(shù)得到更好的應(yīng)用。

1 無人機(jī)航攝特點(diǎn)

無人機(jī)負(fù)載數(shù)碼相機(jī)中的數(shù)字遙感設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)航拍，保證各項(xiàng)地理信息得到更好的監(jiān)測。與傳統(tǒng)的無人機(jī)影像像控點(diǎn)布設(shè)技術(shù)相比，無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)技術(shù)更加先進(jìn)，針對(duì)飛行比較困難的地域，應(yīng)用該技術(shù)，能夠靈活方便快速為礦山測量人員提供更加準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。例如，在露天礦山開采監(jiān)測過程中，應(yīng)用無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)技術(shù)，能夠保證礦區(qū)得到更好的監(jiān)管，減少無效數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，進(jìn)一步提升礦山資源的開采率[1]。

2 傳統(tǒng)無人機(jī)影像像控點(diǎn)布設(shè)

像控點(diǎn)作為直接攝影測量的控制點(diǎn)，在布設(shè)的過程中，相關(guān)工作人員要選擇合理的平面坐標(biāo)，并結(jié)合高程坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，采取網(wǎng)型布設(shè)方法對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)。在布設(shè)像控點(diǎn)的過程中，工作人員要認(rèn)真遵守均勻性原則，并結(jié)合該地區(qū)的地形條件，嚴(yán)格控制像控點(diǎn)的布設(shè)密度，保證像控點(diǎn)合理地布設(shè)在測區(qū)范圍之內(nèi)。

另外，傳統(tǒng)的像控點(diǎn)布設(shè)主要在Goole earth上進(jìn)行的，首先，要將像片曝光位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Goole earth上作為參照；其次，結(jié)合布點(diǎn)密度要求，將像控點(diǎn)均勻布設(shè)在Goole earth上；最后，采用KMZ模式，得到最終的像控點(diǎn)分布圖。

3 無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)方案

（1）布設(shè)思路。無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)思路如下：首先，根據(jù)初始POS數(shù)據(jù)計(jì)算曝光點(diǎn)之間的間距以及相鄰兩點(diǎn)之間方位角，準(zhǔn)確設(shè)置相鄰兩點(diǎn)間的方位角，并根據(jù)設(shè)定的航帶角度容差自動(dòng)生成航帶并計(jì)算測區(qū)面積；其次，考慮相關(guān)制圖規(guī)范、制圖比例尺、用途等因素，合理確定像控點(diǎn)布設(shè)的密度，確定相鄰像控點(diǎn)間隔的基線數(shù)。最后，結(jié)合所確定的間隔的基線數(shù)及間隔航帶數(shù)在航帶間以交錯(cuò)的方式進(jìn)行布網(wǎng)。

為了更好的提升無人機(jī)低空攝影測量數(shù)據(jù)的精確度，礦山測量人員要做好數(shù)據(jù)加密精度驗(yàn)證工作，并準(zhǔn)確計(jì)算各個(gè)加密點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差，選擇礦區(qū)中典型地形，采用HNCORS網(wǎng)絡(luò)與RTK進(jìn)行測量，獲得更加準(zhǔn)確的平面坐標(biāo)與高程。對(duì)于礦山測量人員來講，在實(shí)際工作當(dāng)中，要認(rèn)真按照無人機(jī)測量流程進(jìn)行測量，并結(jié)合礦山地形地貌特點(diǎn)，針對(duì)無人機(jī)測量過程中可能出現(xiàn)的問題，提前制定相應(yīng)的解決對(duì)策，保證無人機(jī)測量數(shù)據(jù)得到更好的利用。

（2）數(shù)據(jù)預(yù)處理。想要保證無人機(jī)測量數(shù)據(jù)得到更好的處理，測量人員要提前做好內(nèi)業(yè)處理工作，并選擇合理的矯正參數(shù)，對(duì)無人機(jī)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效矯正。因?yàn)闊o人機(jī)內(nèi)部的相機(jī)并不是專業(yè)測量相機(jī)，該相機(jī)鏡頭的畸變量比較大，因此，礦山測量人員要做好內(nèi)業(yè)處理工作，進(jìn)一步提升無人機(jī)測量數(shù)據(jù)的精確性。

在內(nèi)業(yè)處理過程中，礦山測量人員要采取先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對(duì)各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)加密。通常情況下，無人機(jī)遙感測量數(shù)據(jù)處理軟件中的空三模塊主要采用全數(shù)字空三加密技術(shù)，能夠保證無人機(jī)野外高程測量點(diǎn)更加準(zhǔn)確，對(duì)礦山平面數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的核查與加密。將礦山測量數(shù)據(jù)加密后，測量人員可以根據(jù)智能匹配密集點(diǎn)的運(yùn)行情況，直接生成0.25m的三維點(diǎn)云文件，并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行整體的濾波，構(gòu)建更加完整的數(shù)字高程模型。

（3）規(guī)劃網(wǎng)型。由于礦山地形地貌比較復(fù)雜，在一定程度上增加了網(wǎng)型規(guī)劃難度，為了保證無人機(jī)攝影工作得以順利開展，測量人員要具備良好的網(wǎng)型規(guī)劃能力，將無人機(jī)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)，各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)一處理后，準(zhǔn)確輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，提升礦山網(wǎng)型規(guī)劃的合理性。

通過做好網(wǎng)型規(guī)劃工作，能夠幫助礦山開采人員更加全面的了解礦山地形地貌特點(diǎn)，針對(duì)礦山資源比較集中的部位，采取先進(jìn)的開采技術(shù)，保證礦產(chǎn)資源得到更好的開采，減少資源的損耗與浪費(fèi)。對(duì)于礦山測量人員來講，在實(shí)際工作當(dāng)中，要不斷優(yōu)化礦山網(wǎng)型規(guī)劃流程，并改進(jìn)礦山測量數(shù)據(jù)的處理方案，結(jié)合礦山測量數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)的問題，制定有效的解決對(duì)策，不斷提高礦山無人機(jī)像控點(diǎn)網(wǎng)型規(guī)劃水平。

（4）自動(dòng)匹配。在匹配過程中，最主要的就是要建立像方和物方空間坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于航空影像是地物的中心投影，相關(guān)工作人員要在影像獲取瞬間攝影中心、像點(diǎn)、對(duì)應(yīng)物點(diǎn)處于同一直線上，有效滿足共線條件，因此，像點(diǎn)與對(duì)應(yīng)地面點(diǎn)之間的空間映射關(guān)系可通過共線條件構(gòu)建。另外，工作人員還要合理選取像空間坐標(biāo)系：S-xyz，保證S-uvw和D-XYZ兩種坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸處于平行狀態(tài)。

首先，在自動(dòng)匹配的過程中，相關(guān)工作人員要將已經(jīng)布設(shè)好的像控點(diǎn)文件導(dǎo)入程序，同時(shí)導(dǎo)入自由網(wǎng)平差后的像片外方位元素文件，并結(jié)合相關(guān)匹配原理，將原有的自動(dòng)反算出其在各張影像上的像點(diǎn)坐標(biāo)；其次，科學(xué)選擇像點(diǎn)位置，一般情況下，最好的像點(diǎn)位置為靠近像片中心的像片作為刺點(diǎn)影像，并根據(jù)對(duì)應(yīng)像點(diǎn)為中心，結(jié)合預(yù)先設(shè)定的半徑大小自動(dòng)準(zhǔn)確的勾勒出刺點(diǎn)的范圍；最后，在勾勒出刺點(diǎn)范圍之后，程序會(huì)自動(dòng)對(duì)像片進(jìn)行標(biāo)注，并將像片重命名后保存到指定文件夾下。

在分析無人機(jī)測量結(jié)果的過程中，礦山測量人員要結(jié)合礦山地形地貌特點(diǎn)，將各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)分類處理，并做好自動(dòng)匹配工作，有效提升測量結(jié)果的合理性。DOM是無人機(jī)攝影測量所產(chǎn)生的特色成果數(shù)據(jù)，能夠?qū)o人機(jī)拍攝的照片與數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，保證地面的分辨率精度為0.2m左右，不宜超過0.3m，從而保證無人機(jī)像控點(diǎn)自動(dòng)匹配功能得到更好的展現(xiàn)。

除此之外，由于無人機(jī)三維點(diǎn)云能夠準(zhǔn)確計(jì)算各個(gè)分散點(diǎn)數(shù)據(jù)，合理記載地表色彩與各項(xiàng)高程信息，一般情況下，礦山中的點(diǎn)云密度主要在20p/m3左右，能夠保證三維地表建模工作得以順利開展，真正實(shí)現(xiàn)三維可視化。研究表明，在礦山測量中，通過運(yùn)用三維參數(shù)模型進(jìn)行計(jì)算，能夠保證礦山地表斜距與深坑高度計(jì)算數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，提升地表模型色彩的真實(shí)性。

4 結(jié)語

無人機(jī)影像像控點(diǎn)的自動(dòng)布設(shè)能夠提高像控布設(shè)效果，科學(xué)利用該方法獲得良好的像控分布圖與航空影像刺點(diǎn)范圍圖，不僅能夠滿足外業(yè)刺點(diǎn)精度要求，而且減少內(nèi)業(yè)工作量和生產(chǎn)成本。但是，在應(yīng)用礦山無人機(jī)影像像控點(diǎn)自動(dòng)布設(shè)方案的過程中，對(duì)相關(guān)工作人員要求比較高。因此，相關(guān)工作人員在實(shí)際工作當(dāng)中要不斷提升自身的專業(yè)技能。