摘要：随着科技的飞速发展，无人机倾斜摄影测量技术逐渐在矿山测量领域展现出其独特的优势，主要是利用无人机搭载倾斜摄影相机从多个角度、立场获取矿山的影像数据，为矿山开发、利用、保护提供了更为全面、准确的科学依据。基于此，本文分析无人机倾斜摄影测量在矿山测量中的应用原理、实施措施及其重要性。

　　关键词：无人机；倾斜摄影测量；矿山测量；无人机技术；影像数据

　　矿山测量作为矿山开发、利用、保护的重要环节，对于保证矿山安全、提高开采效率具有重要意义。传统的矿山测量方法往往耗时耗力，且难以获取全面、准确的矿山形态、结构信息。随着无人机技术的快速发展，无人机倾斜摄影测量技术逐渐应用于矿山测量领域，为矿山测量带来了新的变革。

　　1无人机倾斜摄影测量在矿山测量中的应用原理

　　无人机倾斜摄影测量技术在矿山测量中的应用原理，首先涉及了先进的无人机技术与摄影测量技术的结合，此类结合可以对矿山进行高效、精确的测量，从而获取到丰富的矿山信息。①无人机作为这一技术的核心平台，具有高度的机动性、灵活性，能够搭载专门的倾斜摄影相机，从多个不同的角度、立场对矿山进行拍摄，此类多角度的拍摄方式，能够获取更加真实、立体的矿山信息。②倾斜摄影相机的使用是这一技术的关键，与传统的垂直摄影不同，倾斜摄影相机可从倾斜的角度进行拍摄，从而捕捉到更多的矿山细节。此类拍摄方式不仅可以获取到矿山的整体地形地貌，还能够展现矿山的侧面地形、建筑物结构。正射影像是从垂直角度拍摄的，能够准确反映矿山的整体地形地貌；而倾斜影像则是从倾斜角度拍摄的，能够展示矿山的侧面细节、建筑物结构，这两种影像的结合，提供了全面的矿山信息。然后，专业软件可以对影像进行配准、融合，从而生成三维模型、数字高程模型等数字化产品。三维模型是将多个倾斜影像进行配准、融合构建，能够直观地展示矿山的形态、结构；而数字高程模型则是利用处理正射影像生成，能够反映矿山的地形起伏、高程变化。相较于传统的人工测量方法，无人机倾斜摄影测量具有更高的效率、准确性。传统的人工测量方法需要大量的人工操作，并且受到地形、天气等因素的限制；而无人机倾斜摄影测量则可以快速、准确地获取大量的影像数据，并且后期处理也相对简单高效。与此同时，无人机具有灵活机动的飞行能力，不受地形、天气的限制，因此可以在恶劣环境下进行测量，提高了测量的灵活性、适应性。

　　2无人机倾斜摄影测量在矿山测量中的应用措

　　2.1合理选择测量区域

　　无人机倾斜摄影测量技术在矿山测量中的应用，首要任务就是选择合适的测量区域，不仅决定了无人机飞行的范围，还直接关系到所获取数据的精确性、详细程度。因此，选择合适的测量区域是保证整个测量过程顺利进行的关键。首先，在选择测量区域时，需要全面研究矿山位于哪个地区、周围有哪些标志性建筑或地形，此类信息有助于确定无人机的起飞点、飞行路线。同时，矿山的地形起伏、地貌特征也是选择测量区域的重要依据，如果矿山地形复杂，有很多陡峭的山坡或深谷，那么就需要选择能够覆盖此类区域的测量点，保证无人机能够捕捉到此类地形的细节。其次，地形地貌的考虑不仅仅是为了保证无人机能够拍摄到所有的地形细节，还包括保证无人机的安全飞行。在陡峭的山坡或深谷区域，无人机可能需要进行悬停、上升、下降等更复杂的飞行动作，此类动作需要无人机具备更高的稳定性、精确性。因此，在选择此类区域的测量点时，需要充分考虑无人机的飞行性能、限制，以保证飞行的安全性、数据的准确性。最后，开采活动会对矿山的地形地貌、建筑物结构产生显著影响，此类变化可能会影响到无人机的拍摄效果。因此，在选择测量区域时，需要充分研究矿山开采的范围、程度、方式，以便能够选择到最能反映矿山实际情况的测量点，还需要考虑开采活动可能对无人机飞行路线的调整、飞行高度的变化的影响。

　　2.2合理设置飞行高度、角度

　　飞行高度、角度的设置是无人机倾斜摄影测量技术在矿山测量中获取高质量影像数据的关键因素，在具体实施过程中，需要进行细致的考虑、合理的设置。首先，对于飞行高度的选择，需要结合矿山的地形地貌、建筑物高度、开采范围等因素进行综合考虑。如果矿山地形起伏较大，陡峭的山坡或深谷较多，那么可能需要选择较高的飞行高度，以便能够覆盖整个矿山区域，但是同时需要注意安全问题，避免飞越危险区域，如矿坑、爆破区域。其次，相机的倾斜角度设置也至关重要，需要按照矿山的地理特征、地形地貌进行合理设置，以保证拍摄到的影像能够清晰地反映出矿山的实际情况。在某些情况下需要调整相机的倾斜角度获取特定地形的细节信息，要求操控人员具备丰富的经验，按照实际情况灵活调整相机倾斜角度。最后，飞行过程中的安全问题也是需要注意的关键因素之一。在进行飞行时，必须遵守相关法规，保证无人机在飞行过程中不会对人员、设施造成伤害或破坏。操控人员需要随时关注天气、风力等环境因素，以保证无人机能够安全、稳定地完成拍摄任务。总体而言，在实施过程中，需要综合考虑矿山的实际情况、安全问题以及相机倾斜角度等因素，以保证获取到全面、准确、高质量的影像数据，为后续的矿山测量工作提供有力支持。

　　2.3保证数据采集的连续性、完整性

　　在无人机飞行过程中，保证数据采集的连续性、完整性是非常重要的。为了实现这一目标，无人机需要具备出色的稳定性、操控性，同时飞行路线的设计、飞行时间的控制十分重要。首先，无人机需要具备稳定的飞行性能，能够抵抗风力、气流等外部因素的影响，保持稳定的飞行姿态，这就需要无人机具备优秀的抗风性能、空气动力学设计，同时操控人员需要具备丰富的飞行经验、技能，能够按照实际情况灵活调整飞行路线、拍摄角度，以保证拍摄到的影像数据能够全面反映测量区域的实际情况。在此基础上，还需要对无人机进行定期维护、保养，保证其各项性能指标始终保持在最佳状态。其次，飞行路线的选择、飞行时间的控制也是影响数据采集连续性、完整性的重要因素，在选择飞行路线时，应尽可能覆盖整个测量区域，以避免遗漏任何重要的地形地貌、建筑物。在山区等复杂地形环境中，还需要按照实际情况选择合适的航线，避开陡峭的山坡、深谷等危险区域。在此基础上，飞行时间的控制也非常关键，应选择合适的天气、光线条件下进行飞行，以保证能够获取到清晰、高质量的影像数据。再次，由于无人机飞行过程中可能存在云层遮挡、气流不稳定等因素的影响，导致部分区域的影像数据缺失或质量不佳。因此，需要采取适当的拼接技术，将不同时间、不同地点的影像数据进行无缝拼接，保证整个测量区域的影像数据完整、连续。最后，无人机数据采集过程中还需要考虑到噪声干扰、数据格式转换等其他因素，此类问题可能会对影像数据的准确性、完整性造成影响，因此需要采取相应的措施进行处理。

　　2.4加强数据处理、分析

　　在无人机数据采集完成后，接下来的关键步骤是对此类影像数据进行深入的处理、分析，以提取出对矿山开发、利用、保护有价值的信息。这一环节涉及多个复杂的步骤，需要专业的技术、工具支持。首先，数据处理是提取有用信息的基础，原始影像数据由于无人机的姿态、摄像头的校准等各种因素的影响，可能会存在一定的偏差，需要对此类影像数据进行纠正处理，消除此类偏差，保证数据的准确性。同时，由于无人机采集的影像数据通常是分散的、局部的，为了得到全面的地形地貌信息，还需要对此类影像数据进行拼接操作，生成连续的数字高程模型（DEM）、三维模型，此类数字化产品可以直观地展示地形地貌的起伏变化，为矿山规划、设计提供重要依据。其次，数据分析是提取有用信息的核心，按照矿山开发、利用、保护的实际需求，需要从处理后的影像数据中提取出地形地貌特征、岩石结构、采空区分布等关键信息，对于评估矿山的资源储量、规划开采方案、预测地质灾害等方面都具有重要意义。为了实现此类信息的准确提取，需要利用边缘检测、纹理分析等先进的图像处理技术，对影像数据进行深入分析。除此之外，数据质量控制、误差分析也是数据处理、分析过程中必不可少的环节。数据质量控制是对整个数据处理、分析过程的监督、管理，保证数据的准确性、可靠性。误差分析则是对数据处理、分析过程中可能出现的误差进行定量评估，找出误差的来源，并采取相应的措施进行纠正。此类措施可以有效地提高数据处理、分析的精度、可靠性，为矿山开发、利用、保护提供更加科学、准确的依据。

　　2.5加强数据安全保障

　　在矿山测量中，无人机倾斜摄影测量技术的应用日益广泛，其采集的数据对于矿山的安全生产、高效运营至关重要。①加密处理是数据安全的第一道防线，对于无人机倾斜摄影测量技术采集的影像数据，应使用AES或RSA算法先进的加密算法进行加密，此类算法经过广泛验证，具有较高的安全性能，同时为保证密钥的安全性，应定期更换密钥，并严格管理密钥的生成、存储、分发；密钥的存储环境也应是安全的，使用加密存储设备或专用的密钥管理系统。②访问权限的设置是保护数据安全的关键环节，应按照用户的需求、角色，设置不同的访问权限。对于普通用户，可只提供数据的查看权限；而对于管理员或高级用户，提供出数据的编辑、删除等权限。在此基础上，权限管理机制应定期进行审查、更新，以保证权限设置的合理性、时效性，还应构建权限审计机制，对用户的访问行为进行记录、分析，以发现可能的安全隐患。③数据备份是防止数据丢失的有效手段，应定期备份无人机倾斜摄影测量技术采集的影像数据，并保证备份数据的完整性、可用性。备份数据的存储环境也应是安全的，如使用离线存储设备或云存储服务，还应构建数据恢复机制，以便在发生数据丢失或损坏时能够及时恢复数据。以此为基础，为保证备份数据的可靠性，应定期进行数据备份的恢复测试，以验证备份数据的有效性、可用性。④无人机、摄影相机的正常运行对于数据采集的质量、安全性至关重要。因此，应定期对无人机、摄影相机进行维护、保养，定期检查无人机的电池、电机、传感器等关键部件的运行状态；对摄影相机进行清洁、校准，以保证其拍摄质量、精度，还应定期对无人机、摄影相机进行软件更新、升级，以修复可能存在的安全漏洞、提高设备的性能。

　　2.6结合其他测量技术

　　尽管无人机倾斜摄影测量技术在矿山测量中具有广泛的应用前景，但也存在一定的局限性。因此，在实际应用中，可以结合全站仪、水准仪，以提高测量的准确性、可靠性。①全站仪是一种精密的测量仪器，可用于测量距离、角度、高度等参数。它可以提供高精度的测量结果，特别是在复杂的矿山环境中，能够提供更准确的测量数据。全站仪还可以进行坐标系转换、数据处理，这对于无人机倾斜摄影测量技术来说是一个很好的补充。②水准仪是一种用于测量两点之间高差的仪器，它可以提供高程数据，这对于矿山测量中的地形分析非常重要，结合无人机倾斜摄影测量技术、水准仪更全面地研究矿山的地形地貌，为矿山的安全生产、高效运营提供可靠的数据支持，综合运用多种测量技术相互补充、验证，得到更为准确、全面的矿山测量数据。例如，无人机倾斜摄影测量技术可以提供大面积的影像数据，而全站仪、水准仪可以提供高精度、高度的数据，将此类数据结合起来进行分析、处理，可以更全面地研究矿山的地形地貌、地质情况，为矿山的安全生产、高效运营提供更可靠的数据支持。

　　3矿山测量工作未来发展趋势

　　3.1智能化数据处理、分析

　　大数据、人工智能技术的发展为矿山测量数据处理、分析提供了强大的工具，能够实现对矿山地质环境的深度挖掘、精准理解。例如，利用人工智能技术可对海量的矿山测量数据进行自动分类、筛选、识别，提取出有用的信息。在此基础上，大数据分析技术可以找出矿山地质环境的变化规律、趋势，为矿山的安全生产、高效运营提供科学的数据支持。

　　3.2虚拟现实、增强现实技术的应用

　　虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术可以为矿山测量工作提供更加直观、真实的矿山环境展示，采用VR技术模拟矿山的真实场景，使工作人员在虚拟环境中进行测量、操作，提高测量精度、效率。AR技术则可以将虚拟的信息叠加到真实环境中，为工作人员提供实时的指导、帮助。此类技术的应用将使矿山测量工作更加便捷、高效，同时提高工作人员的安全性、操作精度。

　　3.3物联网技术的应用

　　物联网技术可以实现各种测量设备、传感器之间的实时数据传输、处理，为矿山测量工作提供更加及时、准确的数据支持。物联网技术可以将各种测量设备连接起来，形成一个网络，实现数据的实时采集、传输、处理。这样工作人员可以随时研究矿山地质环境的变化情况，及时发现、处理潜在的安全隐患，还可以实现对测量设备的远程监控、管理，提高设备的利用率、维护效率。

　　3.4无人化矿山测量

　　随着无人驾驶、无人机、无人船等技术的日益成熟，无人驾驶的测量车辆可以在复杂的地形环境中自主导航、测量，减少人工操作的复杂性、危险性；无人机则可以快速、准确地获取矿山的地形地貌信息，特别是在陡峭的山坡、深邃的矿坑难以接近的区域；无人船则可以在水域环境中进行精确测量，为矿山的水文地质研究提供重要数据。

　　4结语

　　总而言之，无人机倾斜摄影测量技术在矿山测量中的应用具有重要意义。矿山企业需要合理选择测量区域、设置飞行高度、角度、保证数据采集的连续性、完整性、加强数据处理、分析、加强数据安全保障以及结合其他测量技术等，充分发挥该技术的优势为矿山开发、利用、保护提供更为全面、准确、科学的依据。未来，随着科技的不断发展，无人机倾斜摄影测量技术将在矿山测量领域发挥更大的作用，提升整体的测量工作效果，为矿山的可持续发展做出重要贡献。