蔡军

摘 要：开采矿山会破坏岩层内部的应力平衡状态，进而导致地表产生滑坡或移动等变形。因此，安全监视矿区可能产生的地表变形尤为重要。摄影测量技术是一种非接触的测量手段，利用该技术不仅能有效监测地形情况，还能随意定向，瞬间获取地表信息。就摄影测量技术在地表变形监测中的应用进行了分析，以供参考。

关键词：地表变形；摄影测量；滑坡；位移值

中图分类号：P234.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.099

1 实施地表变形测量的意义

地表变形会导致地表和岩层出现移动或滑坡现象，这主要与地质构造有关，同时，也与外界因素有一定的联系，比如在风化、雨水冲击和地壳运动等因素的作用下，地表会加速变形，进而危及人身安全，造成经济损失。因此，对矿山内的地表变形实施常规测量，可为工程地表变形提供可靠的数据和地形资料，从而为研究防范地表变形措施提供依据。采用摄影测量方法分析地表变形，具有拍照速率快、影像生动的特点，同时，也可以得到较为丰富的地表变形测量信息，且资料可保存很长时间。应用地面摄影测量方法时，可根据局部地域的地表变形环境，也可以应用地面拍照与航空拍照结合的方法，研究产生大面积地表变形的原因。

2 地面摄影测量方法的应用

利用地面摄影测量方法，可有效分析地表变形，精准测量地表滑坡、地表移动、地面侵蚀等现象的相关数据。同时，在实际应用中，地面摄影测量方法还具有精度高、设备操作简单和作业灵活的优点。

2.1 解析法

基于摄影技术，在地表移动前和地表移动后多次拍摄移动的区域内，根据在地表移动范畴内测量的人工标记点的自然特性，分析这些点的三维坐标变化。可计算移动前、后统点的坐标差值，最终得出这些点的位移值，并可用曲线表现出这些点的位移情况。比如，在解析法中，应用剖析法观察测点发生的变化，其精度辅导位偏差与拍照间隔的比值可达1∶100 000～1∶40 000.

2.2 模拟测图法

图1 数据采集

在地表变形测量中，模仿测图法即为正直摄影与等偏摄影方法的组合。通过拍照摄影获取立体图像，采用万能测图仪测绘地表地形图，从而绘制地表纵断面图和断面图；通过不同时间测量的摄影图像展示地表变形情况，反映地表等高线、标记点标志物的位移轨迹，从而求得土方量。数据采集方法如图1所示。

模拟测图法检测地表变形具有直观、易于复制的特点，可通过测点的高程变化测量地表变形。在地表变形测量中，由于其测图精度取决于拍照间隔和基线问题，因此，对于难以靠近的地区而言，采用该方法就会存在一定的弊端，无法有效显示该读取的地表变形情况。采用模仿测图方法测定测点的位置变化时，需要将人工标记点作为特定的点后，再测定这些点发生的位移变化。通常可根据位移量表现地面平面位置的变化，比如高程变化可用数字标记，从而表现地表的变形态势。在摄影测量方法的地表变形测量中，测图精度主要取决于摄基线与待定点标记位置的距离。如果距离较近，则误差较小。此外，照明、阴影等因素会降低测图精度。

2.3 摄影法

可将拍摄的地表相片编制为平面图和摄像片，这样呈现多信息的地表变形数据，但精度较低。因此，该方法只能用于定性阐发的地表变形测量。仪器自动化水平的不断提高（比如剖析测图仪等）可使地表的平面位置、地表变形中的等高线和地表纵横断面测量图等数据数字化，并根据地表移动的土方量和速率绘制等值线，最终得到地表变形数据。在拍摄时，对地表距离有一定的要求，应在相机的超焦点距离外拍摄，这样影像的清晰度高，像点坐标的自动量测精度高。在实际的地表变形测量中，可根据要求拍摄24张摄影图像，并应用Australis软件操作，从而降低检校的工作量。同时，应采用专业的摄影测量相机，并应用数字近景摄影测量技术，监测大坝等地区的地表变形。采用未经标定的非测量相机时，也可以利用摄影测量技术，监测矿山等地区的地表塌陷活动，但需要满足相应的精度需求，比如，确保摄影目标在竖直平面内、影像倾角ω较小和满足影像的自动匹配，从而得到理想的地表变形测量结果。

3 结束语

综上所述，在地表变形测量中，应用摄影测量的方法可有效降低地表发生沉降现象的概率。因此，应有效应用摄影测量方法获取变形信息，并分析、解释变形信息，做好施工中的变形预报，从而确保地表项目的施工安全，提升灾害防治水平。

参考文献

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