摘要：无人机倾斜摄影技术通过无人机搭载倾斜相机获取监测目标多角度高分辨率影像数据，借助三维模型处理系统，自动生成实景三维模型、正射影像和数字高程模型。相比传统测量技术，无人机倾斜摄影技术能够实现空间三维地理信息数据的快速获取、处理与应用，以真实场景的方式记录目标状态，成果信息量丰富，且具有三维分析量测功能，同时无人机技术机动灵活、作业高效迅速、可高频监测、成本低廉及数据成果精确等特点，可充分满足矿山测量的需求，在矿山监测领域具有独特优势。
关键词：无人机；矿山监测；倾斜摄影测量；体积分析与量测
无人机技术既包括垂直摄影，也包括对角线摄影，提高了垂直摄影不对准的缺点，逐步提高了多角度检索图形测量区域信息的目的。相机坡度比传统测量技术更精确、更短，因此越来越多地用于各种行业。本文给出了一个人性化倾斜相机技术的实例，简要介绍了其在采矿图纸中的应用。
1无人机倾斜摄影技术
倾斜摄影技术：主要涉及获取倾斜摄影数据和对这些数据的处理。获取倾斜影像数据过程当中，将多台传感器搭载到同一飞行平台上，通过各种角度对地形地貌信息进行获取，一般将五台照相机设置在同一飞行平台上，垂直地面的利用镜头进行正片拍摄，而其他方向和地面存在一定夹角，拍摄成斜片。在处理这些数据过程中，利用多个视角联合的对正片以及斜片进行平差，匹配密集映射，获得全要素以及全纹理的实景三维模型。无人机系统以及数据处理系统和任务载荷系统使无人机倾斜摄影测量技术的重要组成。
1.1无人机系统
是遥感航测的主要飞行平台，并将一定体积和重量任务设备安装和搭载到无人机系统上，首先必须要确保其安全性与可靠性，同时确保飞行航迹以及高度等与摄影测量要求相符合，依照项目实际环境和作业范围，对无人机的型号与规格进行选择。
1.2任务载荷系统
该系统主要由倾斜摄影相机和相应的控制装置以及稳定云台等组成。影像的同步获取通过倾斜相机与相应的控制装置来完成，这是完成摄影测量不可或缺的重要构件。影像获取精度主要靠稳定云台系统来完成。
1.3数据处理系统
在倾斜摄影测量过程中，数据处理系统是重中之重，主要通过三分布式计算机制来完成，能够处理海量的信息数据，借助倾斜摄影三维软件，通过对二维图像连续应用，便可获得三维实景模型。
2?无人机倾斜摄影技术测绘基本原理
无人机的雪相机技术在光度学领域比航空摄影的垂直测量具有多种用途。它允许更广泛地访问绘图区域中的鸟瞰照片图像数据，允许在地面上逐步捕获三维信息，并促进从二维到三维的采矿绘图过渡。由于相机倾斜测量提供有关绘图区域边的信息，因此可以降低显示盲区的可能性，并提高测量精度。相机倾斜是一个具有多个侧面影像的人体平台，允许多种照片，因为棱镜可以根据绘图区域的地形特征等调整曝光周期。采矿图纸中清洁相机技术的运用逐渐发展成为一个完整的技术过程。
3?无人机倾斜摄影测量技术的优势
无人机倾斜摄影测量技术在大地测量和制图方面具有明显的优势，主要体现在以下几个方面：倾斜摄影测量技术，其目标是对多个方位角和角度进行实时测量，并获取到高分辨率的航空影像数据。其主要是用几个测量倾斜度的五棱镜以获取完整的多角形天线，倾斜摄影测量技术可以有效避免了摄影过程中的遮挡问题，从而减少了航拍照片“空白”问题的出现。
4?无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用
4.1倾斜摄影在矿山开采规划设计中的应用
高精度的数据采集可以优化山区物体的特征结构，增加与城市规划的一致性，并提高后期挖掘工作的可靠性。例如，多边形斜摄影数据表明，可以通过估计每个矿区的照明时间和日光以调整矿的结构以找到最佳的设计解决方案，以及确定建模对周围区域日光持续时间的影响，定量分析和计算规划山脉之间距离的主要指标。其他因素包括对主题区域的视觉分析（调整对矿井内部和外部视图的感知并寻找视野中的盲点）以及对城市地平线的分析（三维模型，用于显示矿井在局部区域和矿井群中的高度超出高度限制的坐标），使采矿作业的效率最大化。
4.2准备条件
在适合的天气条件下拍摄影像，特别是天气晴朗，气温温和的天气条件更佳。飞行任务执行过程中，应当充分考虑矿山实际情况，对拍摄控制点科学选择，更要确定好飞行轨迹与时段，结合控制点以及加密点开展相应的拍摄工作，采取有效措施降低地面突出物造成的重影问题。
4.3布设控点
对矿山地形地貌特征展开详细分析，对容易识别的地区科学选择。如果在山头上布设像控点，需要选择山头较为平坦的区域，避免像控点在高层范围中能够对倾斜摄影测量精确度进一步增加，减少建筑物以及植被遮挡导致测量精度不高的问题发生。
4.4空中三角加密测量
获取矿山测绘区域的图像数据后，需要对图像数据进行预处理，包括畸变校正、旋转、增亮和平滑。上述操作完成后，进行空中三角测量，这是因为无人机倾斜摄影测量技术可以有效改善无人机垂直摄影测量技术只能获取垂直影像数据的缺陷，达到从多个角度和方向拍摄测绘区域影像数据的目的，并且获取的影像数据信息更加全面，降低了测绘区域出现盲点的概率。然而，无人机倾斜摄影技术不可避免地会受到高大树木和建筑物的影响，从而导致摄影盲点。这时，需要空中三角测量来解决这个问题，通过在空中摄影过程中自动存储位置数据，从而产生精度更高的矿区成果数据。
4.5数据采集与三维建模
在几何校正，平差处理和图像数据处理的多重调整软件的基础上，可以获得矿山地区的三维模型。矿山地区地形地貌的三维建模为数据采集提供了基础。在此基础上，使用支持一定角度记录的数据处理软件来获取有关地形的信息，即数据采集。数据采集主要包括三个方面：第一，人工采集地面信息，即，手动采集有关测绘区域图像控制点的信息，建筑物轮廓信息等；第二，自动采集场地的三维信息。这是有关轮廓和高度点信息的自动提取，仅需手动进行。额外的测量以补偿“空”测量。此外，在收集数据时，应根据发布的地形图的比例确定登高距及高程注记点的距离。在进行以上三个方面的数据采集工作时，相关人员必须严格按照国家标准规定进行，最大程度上的确保所采集到数据的准确性，以便为后面工作的顺利进行打下良好的基础。
结束语
本文利用无人机倾斜摄影技术，快速获取矿山多角度高分辨率影像数据，精确提取监测目标面积、表面积、体积以及填挖方量，监测矿山生态修复动态及工作量，并给出监测实施技术路线。项目生产实践表明，无人机倾斜摄影技术应用于露天矿山修复监测，具有减少外业工作量、提高作业效率、缩短监测周期、避免外业实测的安全隐患等优点，同时测量精度满足矿山监测要求，能够为矿山生态修复监测和地质灾害防治工作提供解决方案。
参考文献
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作者简介：王高阳（1988.11- ），男，汉族，山东济南人，大学本科学历，工程师、注册测绘师。现从事工程测量、摄影测量与遥感、地籍测绘等相关的研究与管理工作。