摘要：当前我国社会经济发展迅速，建筑行业蒸蒸日上，房屋建筑道路建筑项目层出不穷，也促进了测绘技术的发展进步，不断更新衍生出了新的测绘技术，其中无人机设备的广泛应用也给测绘工作提供了新的发展途径，将无人机倾斜摄影技术应用到了测绘工程当中。无人机倾斜摄影技术应用到矿山测绘，最大的优势便是对地物多方位观测成像，利于采矿勘探与制图等工作的顺利开展。本文结合无人机倾斜摄影技术原理，及其在矿山测绘的具体应用展开探讨，以期为更好的开展矿山测绘工作提供参考支持。
关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；矿山测绘；应用
矿山建设工作的有序开展和大地测量学以及矿山测绘技术具有密切联系，高精度的矿山测绘能够提升采矿效率、保证采矿安全。社会的发展带动了科学技术的研发进步，极大的改善了人们生活和工作，带来了诸多便捷，尤其是技术依赖性较高的行业更是如此。其中测绘工作的变革尤为明显，从传统的人工测绘不断改进到3s、RTK 技术的应用，再到当前的无人机倾斜摄影技术的应用，多次革新不断推动测绘工作往更便捷更精准的方向发展。尤其是无人机倾斜摄影技术结合了计算机及全球定位等高新技术，更是为矿山测量与制图提供了方便，也为无人机倾斜摄影技术良好的运用于矿山测绘打下了坚实基础。
1.倾斜摄影测量的简介
1.1无人机倾斜摄影测绘技术的优势
无人机倾斜摄影技术，凭借自身全方位测量目标的特色，将目标的前后左右和垂直方向测量并形成三维实景模型后，帮助进一步确定目标的位置、体积和形状等内容，同时还能掌握立面、侧面及地面起伏的特点，获得的数据较全面。而传统的测量技术仅能够通过摄影站的定点观测形成正摄影影像，并通过形成的正摄影影像进行各种比例尺地图的绘制，不具备侧立面和中横断面的测量，无法实现三维场景模拟，获取的数据不全面。由此可见，无人机倾斜摄影技术在矿山测绘层面的应用优势是非常明显的，大大的扩展了摄影测绘功能，保障了测绘的精准度[1]。
1.2无人机倾斜摄影技术的特点
无人机倾斜摄影技术在矿山测绘层面的应用除了全面反映地物的实况，还减少了人力物力资源的消耗，直接借助定位技术更精准的获取地理信息，提高了地物绘测的精准度。且无人机倾斜摄影技术能多角度反映地物实况，将目标的高度、面积都进行摄影成像，与三级建模相结合，立体成像帮助更直观的观察到地物的现状[2]。这种直接借助航空摄影大规模成图的特点，以及批量提取倾斜摄影成像的功能，极大为地形三维建模提供了方便，一定程度上帮助测绘单位节约了投入成本。
2.无人机倾斜摄影技术的内容和原理
2.1无人机倾斜摄影技术的原理分析
无人机倾斜摄影技术的原理是空中飞行测量技术的衍生，在无人机上安装摄像头进行拍摄，全方位多角度的收集图像，利用垂直拍摄技术，并进行一定角度倾斜拍摄，能够及时采取正侧面还有垂直角度的图像采集，使得地面信息更加完善，便于测绘工作的开展。
2.2数据信息的处理流程
一般情况下，进行无人机倾斜摄影技术进行测绘时要根据测绘图纸的实际需求进行，只有满足需求才能进行航摄，并制定严格的航摄计划，选用与勘察观察地区地形相匹配的技术标准，才能全面保障无人机倾斜摄影技术应用得当。其中，无人机倾斜摄影技术对测绘地区获取的信息数据处理流程为，首先，要确保平面精度满足绘制的地图规格精度，并且要严格设定航向重叠度和旁向重叠度，并将无人机所获得的真彩色数字影像的清晰度、显色度进行比对，对出现错漏的不合格航片进步补摄，严格按照原定设计航迹进行补飞拍摄[3]。
3.无人机倾斜摄影技术的关键内容
3.1无人机摄影航线设计
要想灵活应用无人机倾斜摄影技术，确保多角度拍摄精准有效，就要对无人机飞行高度、镜头距侍测目标的距离、摄影倾斜的角度以及镜头的分辨率等进行严格管控，确保数据准确，能切实为无人机航摄提供便利，这也是航线设计的关键所在。
3.2测绘地区的地面观测
作为测绘工作中的重点，地面观测不仅要提取到地面的平面特征，也要对地面的状态、地面上存在的目标以及不平整地面的高度差等进行数据提取，但传统的测绘技术只能进行垂直摄影，单纯获取顶部信息无法观测地面高度等内容。无人机倾斜摄影技术则可以在垂直摄影基础上进行角度倾斜拍摄，能够准确掌握地面高度变化，切实为测绘人员分析地质变化情况提供帮助，也相对提高了测绘分析水平，保障测绘工作开展的有效性[4]。
3.3GPS定位系统布设
无人机摄影技术对精准定位的需求较高，定位能提高无人机摄像数据的同步率，提高了摄影测绘工作的开展效率，因此，精准布设GPS也是开展无人机摄影的关键，不容忽视。在完成GPS布设之后，要及时进行信号接收检测，确保能准确接收无人机的测绘数据[4]。而在进行信号接收测试前，要优先确保无人机供电充足，倾斜摄影与传统垂直摄影不同，由于获取信息密度不同摄影时长也不相同，倾斜摄影可以在固定时间内花费较少次数完成多角度拍摄，耗费的摄影时长相对较短，对供电需求不算紧张，提升GPS布设一定程度上扩大了无人机的拍摄范围，提高了无人机测绘工作效率。
3.4无人机摄影数据处理
在无人机摄影工作结束后，为更好的进行后续工作就要及时处理摄影数据。由于倾斜摄影技术多角度获取矿山信息，这也导致了数据内容增多，数据处理工作难度增加，要不断进行多角度信息提取比照，工作效率较低。但无人机中一般都会搭载预处理系统，能够在摄影完成后利用自身的智能与信息化与处理系统进行简单的数据处理，将无效数据剔除，极大的方便了后续的数据处理工作，提升了数据处理的效率和精度。
3.5无人机摄影质量控制
与传统的垂直摄影技术相比，倾斜摄影技术不仅能全方位多角度进行摄影获取目标信息，还能相对提高摄影质量，对高精度测绘工作的开展十分有利。
倾斜摄影的高质量依赖于数据获取的有效性和数据的精确性两个层面，要控制倾斜摄影的质量也得从这两方面入手。
3.5.1无人机摄影数据获取质量控制
无人机倾斜摄影要进行多角度拍摄，获取目标多方位信息数据，因此，一般影响摄影质量的因素也会对无人机倾斜摄影产生影响，例如，摄影的时间、摄影的高度、照片质量等，但倾斜摄影多角度拍摄又能帮助进行图像比对，利用各种角度下的图像重叠度来确保成像的质量，极大地提高了无人机摄影数据的获取质量。
3.5.2无人机摄影数据质量控制
数据的真实性是决定测绘工作开展有效性的关键，在完成测绘目标数据获取后，应当及时利用相关技术进行数据处理，将不连续的数据补全完善。并且，倾斜摄影获取的数据信息量大，内容更全面，一定程度上也保证了数据的连贯完整，有效提高了无人机摄影质量，保障了测绘工程开展的有效性。
4.无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用
4.1无人机倾斜摄影技术的相关需求
将无人机倾斜摄影技术应用于矿山测绘工作之中时，要将矿山大比例尺图形图测量作为基础，并选取适宜型号的无人机进行摄影测量。在摄影相机方面一般选用南方测绘倾斜数字航空摄像机，要求装设相应的定位系统与管理系统。此外，在应用该技术进行测绘时，在气候环境上也有一定的要求，要求必须要在适宜的天气中开展测绘工作，并且需要选取进驻机场相距主要机场至少15KM的区域来进行起飞与降落操作[5]。
4.2倾斜影响获取和预处理
在开展无人机航拍摄影工作时，应当预先设定合适的航向，了解测绘区域的具体状况，充分掌握无人机的性能与相关参数，设定适宜的航拍时间与飞行时间段，这样外业倾斜摄影工作方可顺利的完成。在摄影过程中，可以获得较多视角的拍摄影像，针对有关影像控制点与加密点坐标的自动化摄影也可以获得相关的影像信息。所以，应当在收集好所测绘区域的相关信息数据以后，以测绘数据为对象进行预处理工作，确定摄像的倾斜影像，将其导入所创建的虚拟影像之中，这样可以防止地面的竖直物体发生重影现象。
4.3像片控制测量
在设置测量点时，需要着重注意下述几点：（1）对于航线两段的控制点，应当维持一个适宜的基线长度；（2）像控点的选取位置应当结合测绘地区的地形地貌加以确定，必须要选取不存在争议、便于辨别的区域；（3）若是在山头选取像控点，则应当选取平山头亦或是地形变化程度不大的位置，这样可以有效提高测量的精度；（4）对于植被发育的区域或是在建筑体拐角之类难以设置像控点的区域，在开展业内检测工作时，若是具有视线受到遮挡的状况，便会给测量精准度带来极大影响，所以在布设像控点时要避开这类区域；（5）当设置像控点时，应当全面了解测绘区域的交通状况，以交通情况较好、便于进行保存的地区作为优先选择条件[6]。
4.4空中三角剖分加密技术
在制图环节总会容易因环境因素而导致测绘结果受到一定影响，比如植被因素。正是因为这些外界因素的存在，会使得无人机在开展倾斜摄影测量时不能充分满足具体的地面控制点测量需求，或是在制图地区内具有无法测量的盲点。这时，三角加密处理的校正优势便被凸显出来，而且三角加密处理与校正能够充分弥补无法满足映射精度标准这一问题。三角加密技术主要是利用其他软件来准确评测图像外部的方向元素，同时还能消除掉干扰元素，如此一来非但能够有效提升测量精确度，还能够显著改善面对不稳定地形时的测绘条件。在使用三角加密技术对图像进行处理之后，还能够按照矿山图像中输出数据的相关要求创建 DOM、DEM、DSM 等模型。
4.5三维建模以及数据采集
对于矿山测绘数据采集工作而言，对大比例尺矿山地形图进行三维建模是必不可少的一环。在借助影像数据处理软件的有效校正、平差处理、多视角匹配等一系列操作之后，能够得到测绘地区的三维倾斜模式。基于此，再结合倾斜摄影所对应的数据分析软件能够获得测绘地区的地物、地形等数据信息，这一流程即为数据采集。数据采集主要包括以下几方面：（1）地物要素的人工采集，也就是采取手动的形式收集测绘地区像控点数据，获取建筑体轮廓信息等；（2）自动收集三维地形数据，主要包含等高线以及高程点等信息的自动化获取，只用通过人气人工处理分析便可获得；（3）局部遮挡问题的解决，是将摄影影像信息作为基础，再通过全站仪水平测量被遮挡地区实现补测，以此填补上空白区域的信息；（4）最后，在数据采集期间需要按照输出地形图比例尺大小来明确等高距与高程标记点的疏密情况，通过图形来进行表达、严格遵守相关规范属于数据采集的基本原则。
4.6外业测绘和补测
经过上述论述可知，在应用无人机倾斜摄影技术来开展矿山测绘时较为容易存在摄影盲区，通常情况下，对于被遮挡、较难拍摄到影像的区域需要在后续内业处理工作中，对相关区域做详细注明，并及时开展外业补测工作。此外，在测量地物、标注高程的过程中，应当准确注明未确定与存在重复的区域，通过外业来进行实地考察与补测，从而全面保障矿山测绘准确度。
结束语：
综上所述，无人机倾斜摄影技术的优势是传统测绘技术无法比拟的，其能真实全面反映目标信息，借助相关技术建立三维实景模型，同时利用GPS定位技术带入准确地理信息等实际功能，帮助提高了矿山测绘工作开展的有效性，保障了测绘数据的精准性，为矿山开采良好开展奠定了基础，今后也会得到广泛应用，为推动我国矿山事业更上一层楼做出贡献。
参考文献：
[1]牛井义.矿山监测中无人机三维倾斜摄影技术应用分析[J].冶金管理,2020(05):111+113.
[2]程莹.矿山测绘中遥感航测技术的应用研究[J].河南科技,2020(08):46-48.
[3]侯怀敏.无人机倾斜摄影测量在矿山测绘中的实际运用分析[J].世界有色金属,2019(16):287+289.
[4]刘辉,张富文,郑士举,张林文.无人机倾斜摄影测量技术在建筑测绘中的应用研究[J].建筑科技,2018,2(06):64-67.
[5]朱海斌,王妍,李亚梅.基于无人机的露天矿区测绘研究[J].煤炭工程,2018,50(10):162-166.
[6]董娇娇,王琳.无人机摄影测量及在城市规划中的应用[J].中外建筑,2017(08):103-107.