三维航空摄影测量技术在矿山测量中的应用研讨

林良基

（广东省有色地质测绘院，广东 广州 510000）

正如我们所知，矿产资源的开采在很大程度上取决于矿山测量的精确与否，而将现代化绘图技术与以往的测量技术进行有机结合，能够应对环境更为复杂的矿山测量，从而显著地加强矿山测量的精度和可靠性，有助于提高矿山的开采效率和经济效益。因此，深入研究现代化绘图技术在矿山测量中的运用具有非常巨大的实用意义。

1 三维航空摄影测量技术概述

（1）三维航空摄影测量技术的由来。三维航空摄影测量技术是基于传统航空摄影测量技术发展而来的最新的航测应用技术。传统的航空摄影测量技术是通过安装在飞机上的航空摄影仪器(航测相机)，通过对测区地面进行连续不断的拍摄，以获取具有一定航向及旁向重叠度的航测相片，再结合地面控制点，根据空中三角测量的方法，利用专业软件平差纠正拼接成图，再通过调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。而三维航空摄影测量技术是在传统航测的基础上，对测区地面加入了多角度多方向的连续拍摄，同时大幅提高航测相片的航向；旁向重叠度，保证足够的多余观测，再利用Smart3D等专业处理软件，经过一系列的空三运算，同名像点匹配等流程，最终得到各种格式的三维模型、正摄影像(dom)、数字地表模型(dsm)等成果。最后再利用绘图软件绘图、调绘，最终得到数字线划图。

（2）基于三维航测模型绘制数字线划图。由于三维航空摄影测量技术具有高效，快速，准确，直观等特点，因此近年来三维航空摄影测量技术一直是测绘行业的热点研究领域。简单的来说，利用三维航空摄影测量技术，通过Smart3D软件来获取得到的三维模型，能直观的反映测区的地形地貌，相当于吧外业测绘工作搬回家了，测绘人员可以通过三维模型在家里就能绘制线划图。目前较为主流的基于模型绘制线划图的软件有两个，一个是清华山维，一个是南方的i-Data数据工厂。

图1 利用三维航空摄影测量技术

2 三维航空摄影测量技术在矿山测量中的应用

2.1 三维航空摄影测量技术的优势

（1）高效快速；直接以拍摄航测相片的方式获取外业数据，短时间内即可拍摄大面积的航测相片，使外业工作变得更高效。

（2）准确直观；航测成果——三维模型能直观的多角度的表现测区的每一个细节；像控点的加入也能使模型的位置更准确，可随时获取测区任一点的准确三维坐标。

（3）安全省力；内页测量人员直接通过模型采点画图，节省了外业采点的步骤，且部分困难地区（例如矿山边坡边缘）采点比传统人工测量更为准确，也大大提高了测量的安全性。

（4）直观对比明显；不同时间段内获取的三维模型可以直接叠加比对，这在露天矿山开采量计算中尤为实用。

（5）周期短，成本低；三维航空摄影测量是以航飞的方式代替了传统的外业测量，大大解放了人力，同时相比传统人工测量更高效快速，缩短了测量周期，从而大大降低了测绘的成本。

2.2 i-Data基于三维航测模型绘图的矿山测量案例

图2 矿山开采三维模型

上图所示是我院2018年10月份在江西银山的一个漏天开采矿山的三维模型。

该模型是通过利用大疆精灵4p无人机获取测区的航测相片，再将航测相片倒入到Smart3D中，通过一系列空三运算同名点匹配等最终生成的。有了这个露天矿山模型，我们就可以直接利用南方i-Data软件直接绘制数字线划图，而且不同时期获取的模型，我们可以将它们进行叠加比对，这可以直观的显示出不同时期的变化量，可以为矿山的开采量计算提供准确直观的数据。

2.3 三维航空摄影测量技术在矿山测量中的应用前景

三维航空摄影测量技术，除了能为矿山测量提供常规的数字线划图，开方、填方量计算等常规的传统测量保证以外，还能用于数字矿山的建设。具体的应用有：

（1）为矿山开采区，生活区，堆土区，危险品存放区等区域的合理划分提供参考，不同的区域可以用不同的颜色加以区分，使矿山规划更为直观。

（2）可以在生产人员，生产车辆及机械上加装定位设备，这样就可以定位每个人每辆车等在矿山模型中的具体位置，对矿山的生产进行实时动态监测，提高管理效率及生产安全性。

（3）三维航空摄影测量现在还不能解决地下坑道内的测量问题，但后期可以通过人工建模的将底下巷道的模型地面模型进行对接，真正实现地上地下一体化。

3 结语

综上所述，目前我国社会对各种矿产资源的消耗巨大，矿产资源的需求量日益增加，而矿山的开采工作需要以测绘工作为先决条件，测绘工作的效率会对矿山的开采直接造成影响。作为一项复杂且艰巨的工作，矿山测量中应用现代化的测绘技术必将有效的提升矿山测量效率和准确性，所以在矿山测量中必须基于测绘工作以足够的重视，创新更高效、准确的测绘方法，同时，加强提升矿山测绘人员的测绘水平，确保采矿的安全。