邹悦忠

（江西省地质矿产勘查开发局物化探大队，江西 南昌 330002）

大比例尺地形图测绘是矿山资源勘查以及矿山建设的基础，贯穿矿产资源开发利用整个过程。因此，如何快速获取高精度的大比例尺地形图是影响矿山建设以及生产进程的重要因素之一。无人机倾斜摄影技术弥补了垂直摄影技术的部分缺陷，有效的实现了多角度、多方位拍摄测绘区域影像的目的，显著的提高了无人机航测精度[1]。基于此，本文以某金属矿山大比例尺地形测绘为例，分析其在矿山测绘中的应用效果。

1 无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影技术最早应用于建筑物立面纹理信息的获取领域，随着该技术的推广使用以及动态实时定位技术的发展，使得该技术在大比例尺测绘领域取得较为明显的成果[2]。无人机倾斜摄影技术所获航空影像资料具有多视角信息，因此是建设三维矿山的基础，在矿山测绘中更具优势。无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用流程主要包括控制测量、倾斜影像信息获取以及处理、空中三角加密测量、外业补绘及大比例尺地形图生成等流程（图1）。

2 倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用

2.1 无人机型号及飞行参数

文章以某金属矿山1/2000地形图测绘工作为例，分析该技术在大比例尺地形图测绘中的主要步骤。本次采用的无人机型号为HO1600，摄像机为南方测绘倾斜数字航空摄影相机，搭载五棱镜头，配置其他管理及定位系统。根据测绘区域地理位置以及气候条件，设置飞行时段为7月上午10点至下午4点，飞行高度为350m，旁向重叠度和航向重叠度均设置为65%。此外，由于测绘区域地形地貌变化较大，根据地形地貌变化特征将飞行区域划分为两个飞行子区。在测绘区域野外踏勘以及飞行计划编制的基础上，开展测绘区域的外业影像采集工作。在飞行过程中，采用1个垂直摄影相机和4个倾斜摄影相机，获取不同方位的影像资料。飞行过程中严格按照像控点和加密点执行，防止飞行“留白”。

图1 无人机倾斜摄影技术流程示意图

2.2 像片控制测量

像片控制测量是无人机倾斜摄影技术中必不可少的环节，能够有效的提高航测精度。因此，像控点的布设要严格按照相关标准规范以及地形地貌变化特征执行，需注意以下几点内容：①像控点的布设密度要根据地形地貌变化进行调整，对于地形地貌复杂多变的区域，应尽可能的提高像控点的密度，在地形平坦区域或者地形地貌变化幅度较小的区域可以适当的降低像控点的密度；②若测绘区域需要进行划分子区，则像控点一般布设在图轮廓线外，且应该位于旁向大于100m的部位。

③像控点的布设位置应在空中易识别的位置，一般可布设在不存在争议的容易识别的区域，如田角、房角等部位；或者可以布设在地形较高的山头处，一般位于山头地形较为平坦的区域；④尽可能的避开植被发育区域或者高大建筑物拐角等部位，在上述部位容易因遮挡而使得像控点无作用，降低航拍精度；⑤像控点的布设应尽量避开测绘区域大面积水域区域；⑥像控点的布设应充分考虑再利用原则，尽可能的布设在交通条件好以及易于保存的区域。

2.3 空中三角加密测量

空中三角加密测量是提高航测精度的重要数据处理流程，这是由于在无人机航空摄影过程中虽然采用了多方位、多视角拍摄，但是难免受到植被、高大建筑物遮挡等问题造成摄影“空白区”出现，使得无人机倾斜摄影测量在局部区域的测量精度达不到实际要求，进而影响整体测绘精度。此时，需要对航空影像数据进行三角加密测量以及校正流程，采用无人机航拍过程中系统自动保存的POS数据进行方位元素的预测，进而将植被、高大建筑物等影响因素剔除，可以有效的改善及提高测量精度。在完成空中三角加密测量后，再经过其他校正处理、约束网平差等步骤，可根据实际需求生产DEM、DOM、DSM等产品。

2.4 外业调绘及补测

在完成数据处理后，可生产相应的DEM、DOM、DSM等产品，但是由于无人机倾斜摄影过程中因遮挡等因素影响造“留白”的出现，为了提高无人机航测整体质量以及精度，需要开展外业调绘或者补测工作。因此，在数据处理过程中将“留白”区域以及存在争议的区域标注出来，及时开展外业补绘或者调绘工作，一般采用传统的全站仪进行。此外，对于影像中不确定的地区或者复杂区域也应该分类标注，在外业调绘或补测中核查。

2.5 地形图生成

在完成上述数据处理的基础上可以生成矿山大比例尺地形图，将处理后的最终影像数据导入相应的制图软件，开展内定向、相机畸变等处理，根据矿山地形开展高程信息采编工作，信息采编应按照比例尺要求控制疏密，核对无误后输出相应的大比例尺地形图，并进行地形图核查，若存在问题，及时查找问题原因并及时更正，直至无误后为止。

3 结语

综上所述，无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中具有明显的优势，不仅显著的减少了测绘人员外业工作量，降低了测绘成本，提高了成图效率，而且避免了测绘人员外业遇险事故发生率，显著的提高了测绘精度。通过实践表明，本次采用无人机倾斜摄影技术获得的1/2000大比例尺地形图的精度完全满足实际建设需求，成果质量均满足国家相应标准。因此，无人机倾斜摄影技术能够满足矿山测绘的基本要求，应该大力推广使用。