胡 靜
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730046)
由于礦山的地質(zhì)變化情況越來越難以掌握,礦山地質(zhì)災害發(fā)生的特征呈現(xiàn)出多樣性以及復雜化的趨勢[1]。針對礦山地質(zhì)災害應急測繪是針對礦山地質(zhì)災害應急處理的重要手段,因此礦山地質(zhì)災害應急測繪成為了有關(guān)部門的調(diào)研重點。在我國,針對礦山地質(zhì)災害應急測繪的研究中,盡管研究起步較早,在實際應用中存在測繪精度低的問題,導致研究普遍存在局限性,很難在真正意義上為礦山地質(zhì)災害應急處理提供真實的依據(jù)。
由此可見,傳統(tǒng)礦山地質(zhì)災害應急測繪中存在明顯不足有待改進,多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠?qū)⒍喾N信息高效的整合到一起,從數(shù)據(jù)中提取有效、豐富的信息。因此,有理由將多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)應用在礦山地質(zhì)災害應急測繪中,本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)設計礦山地質(zhì)災害應急測繪方法,致力于提高礦山地質(zhì)災害應急測繪精度。
多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠針對多個信息同時進行提取,并整合到一起,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的預處理。多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)以其高效性的優(yōu)勢在總多融合技術(shù)中脫穎而出,成為目前最受歡迎的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。早先已有學者將多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)應用在礦山地質(zhì)勘查中,致力于將礦山地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)有效資源整合最大化,并且在實際應用中已經(jīng)取得了良好的應用效果?;诖?,本文設計基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的礦山地質(zhì)災害應急測繪方法,其具體研究內(nèi)容,如下文所述。
為獲取礦山地質(zhì)災害應急測繪基礎數(shù)據(jù),需要在測繪開展區(qū)域設置控制點,并將其作為測繪工程的結(jié)構(gòu)基準[2]。在采集礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)的過程中,為確保測繪數(shù)據(jù)采集精度,本文引入PDOP位置精度因子,PDOP位置精度因子所表示的觀測窗口狀態(tài)信息,如表1所示。
表1 PDOP位置精度因子信息指標
結(jié)合表1所示,本文在采集測繪數(shù)據(jù)過程中,設置8個衛(wèi)星,保證觀測窗口狀態(tài)始終處于良好。以此為前提,精準采集礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)。
完成礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)精準采集后,本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)高效處理應急測繪數(shù)據(jù)[3]。通過多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),幾何校準礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù),在此基礎上,轉(zhuǎn)換測繪數(shù)據(jù)格式,將所有的礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換成圖像格式。此后,針對多種礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)加以融合,為保證應急測繪數(shù)據(jù)處理的高效性,本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)采用像素級融合的方式,得到融合處理后的應急測繪數(shù)據(jù)。
在處理應急測繪數(shù)據(jù)的基礎上,集合測繪數(shù)據(jù)屬性要素(包括:測繪勘查區(qū)名稱、測繪勘查區(qū)編號、測繪勘查區(qū)面積及測繪重點工作區(qū)等),生成支持系統(tǒng)迭代分析的數(shù)據(jù)格式。
分析測繪數(shù)據(jù)屬性,制作相應的電子信息表。通過建立測繪數(shù)據(jù)3D繪圖協(xié)議,實現(xiàn)礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)電子信息表的空間數(shù)據(jù)可視化。具體流程為:首先,通過HTML腳本制作Web交互式三維動畫,以3D圖形的形式渲染礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)。而后,利用OpenGL ES 2.0制作礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)API,允許文檔對象模型接口。最后,利用部分Javascript實現(xiàn)礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)3D繪圖自動存儲器管理。
在建立礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)3D繪圖協(xié)議的基礎上,下述將結(jié)合AutoCAD 2010平臺,基于CASS10.1地形地籍成圖軟件,實現(xiàn)礦山地質(zhì)災害應急測繪[4-5]。其具體流程為:首先,在CASS10.1地形地籍成圖軟件中調(diào)用上述處理完成的礦山地質(zhì)災害應急測繪影像數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)中的點位在礦圖上進行顯示,為大比例尺礦圖編繪提供多元化的數(shù)據(jù)源。針對一些潛在的礦山地質(zhì)災害應急測繪信息進行重點特征分析,通過對多元次測繪工程信息的有效識別,根據(jù)成像結(jié)果進行類型的劃分,采用定位的方式分析圖像結(jié)果。再通過全色數(shù)據(jù)的正射校正,對礦山地質(zhì)災害應急測繪數(shù)據(jù)進行配準,形成點云文件數(shù)據(jù)密集。而后,將礦圖數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)的分辨率融合,實現(xiàn)對礦圖的增強以及調(diào)色。最后,通過多景影像的鑲嵌,手動勾繪等深線,對附加信息進行裝飾,實現(xiàn)礦山地質(zhì)災害應急測繪。
本次實驗部分針對本文設計測繪方法的實用性提出,實驗對象選取某礦區(qū),且該礦區(qū)存在礦山地質(zhì)災害。本次實驗應用軟件為prueartwr-101分析平臺,主要用于對礦山地質(zhì)災害應急測繪精度的測試。首先,使用本文基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)設計測繪方法,進行礦山地質(zhì)災害應急測繪,通過prueartwr-101分析平臺測得測繪方法相鄰點之間的距離中誤差,記為實驗組。再使用傳統(tǒng)測繪方法,進行礦山地質(zhì)災害應急測繪,通過prueartwr-101分析平臺測得測繪方法相鄰點之間的距離中誤差,記為實驗組。在本次實例分析中,共設置8個控制點,記錄實驗結(jié)果。
整理實驗結(jié)果,如圖1所示。
圖1 實驗結(jié)果對比圖
通過圖1可知,設計測繪方法相鄰點之間的距離中誤差明顯低于對照組,證明礦山地質(zhì)災害應急測繪中多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠取得良好的應用效果。
本文通過實例分析的方式,證明了設計測繪方法在實際應用中的適用性,以此為依據(jù),證明此次優(yōu)化設計的必要性。因此,有理由相信通過本文設計,能夠解決傳統(tǒng)礦山地質(zhì)災害應急測繪中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處,主要表現(xiàn)為未對本次測繪方法相鄰點之間的距離中誤差測定結(jié)果的精密度與準確度進行檢驗,進一步提高測定結(jié)果的可信度。這一點,在未來針對此方面的研究中可以加以補足。與此同時,還需要對礦山地質(zhì)災害應急處理方法的優(yōu)化設計提出深入研究,以此為提高礦山地質(zhì)災害應急處理質(zhì)量提供建議。