无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用研究

石 筠

（黄石市自然资源和规划局开发区·铁山区分局，湖北 黄石 435000）

随着科学技术的不断进步，无人机三维摄影技术以其全自动、高效率、高精度、高精细的优势在矿山地质勘查方面应用广泛。本文致力于利用无人机三维摄影技术提高矿山地质勘查精准度，必须以矿山地质观察研究为基础。根据矿山地质勘查任务的具体要求，本着以较短的时间和较少的工作量，获得较多、较好地质成果为原则，并结合无人机三维摄影技术。由于地表矿产资源已经被开采的所剩无几，地质勘查工作必将向越来越深的地质方向进行。这就意味着对矿山地质勘查技术的要求越来越高，无人机三维摄影技术虽然只是一种摄影方法，由于数据采集效率高、成本低、数据精确，可充分满足矿山测量行业，尤其是露天矿山开采监测需求，但重要的是无人机三维摄影能够利用计算机视觉技术获得足够数量和具有足够重叠度的三维影像，实现了三维重建[1]。露天矿山的监测需要采用测绘技术，测绘工作将会贯穿于露天矿山建设生产中，从地物地貌原始地形图的测绘，测绘工作是其工程设计的依据。因此，本文进行无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用研究。

1 无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用研究

考虑到近些年随着矿山地质勘查工作强度的不断加大，对地质勘查技术的探讨也逐渐增加。在本文进行的无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用研究中，首先建立三维地质模型，实现3D可视化建模。再通过选取测量点，有效控制无人机飞行路径。最后利用图像处理，去除图像中的干扰项。

1.1 建立三维地质模型

在矿山地质勘查工作中，充分运用无人机三维摄影技术能够实现对矿山全方位的精准测量。并且在确保满足实际需求的情况下，无人机能够实现360°的无死角转换，在各个角度对矿山进行拍摄。这样一来，不仅可以保证整个矿山拍摄到的画面具有极高的完整度以及清晰度，还能够精确保存矿山地质的综合数据信息[2]。在此基础上，借助Severlyt技术将无人机所拍摄到的矿山画面拼接在一起，这样就能形成一个具体的三维地质模型。通过三维地质模型，不再需要人工对矿山地质进行测绘以及矿山地质数据的补充，能够直接将矿山的立体图像展示出来。不但能够在极大程度上减少人力和物力方面的非必要投入，与此同时还保证了矿山测绘工作的精度和效率，进而实现了3D可视化矿山地质建模。

1.2 选取地质勘查测量点

在建立三维地质模型的基础上，选取测量点。在使用无人机进行矿山三维摄影测量工作时，必须优先划分好重点测量的矿山区域。再选取对应的测量点致力于确保有效控制无人机能够按照预先设定的飞行路径飞行。工作人员在选取测量点的时候，必须要遵循由易到难的选取原则。优先选取矿山中特征性强、即使在高空也极易被发现的物体作为测量点。将被选取的测量点作为矿山地质勘查基准，接着利用无人机开始进行三维摄影，使三维摄影得到的图像精准、可靠。

1.3 矿山地质勘查图像处理

在矿山地质勘查工作开始之前，不仅要选取相应的测量点，还要反复检查无人机设备，做好相关设备调整工作，确定无人机摄像头的各项指标正确等。为了实现矿山地质数据采集、矿山地质图像处理以及摄影测量，必须对无人机进行加固，避免在拍摄过程中无人机摄像头移位或者松动问题的发生。由于无人机三维摄影对矿山地质测绘的过程中，无人机即便遭受到外界环境的干扰，但外界干扰对无人机产生的具体影响较小。特别值得注意的是无人机的飞行速度以及拍摄角度等问题，这些因素是直接可以影响到拍摄图像的效果。为了达到对于矿山地质勘查预期的效果，在对拍摄到的图像进行后期处理中，必须融合其它多项图像处理技术，去除图像中的干扰项。图像处理综合信息。无人机用于矿山地质勘查捕捉航拍图像，能够在针对拍摄到的图像处理上创造出真正的差异。这些图像作为矿山地质勘查3D可视化建模的基础，从2D地图到3D模型，无人机三维摄影技术能够创造新的可交付成果。为矿山地质勘查开辟了全新的机会，从而提高了矿山地质勘查的精度以及速度回转。

2 仿真实验

2.1 实验准备

本文通过仿真实验，证明无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中应用的可行性，实验内容针对矿山地质勘查的勘查精度进行。首先采用传统的摄影技术进行实验，再采用文章设计的无人机三维摄影技术同样操作步骤，设置传统的摄影技术为对照组。将实验次数设为3次，分别使用两种摄影技术进行对比实验。

2.2 实验结果分析与结论

根据上述的设计的实验，实验结果如下图1所示。

图1 勘查精度对比图

通过图1可得出如下的结论，利用无人机三维摄影技术能够有效提高矿山地质勘查的精度，可以实现对矿山地质的精准勘查。

与传统测绘相比，这种新型测绘方式有着极大的优势：降低了成本，提高精度，保障测量人员的人身安全。这不仅能够真实的反应出地物情况，而且还通过采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验，扩展了遥感影像的应用领域，并使遥感影像行业应用更加广泛。

3 结语

为进一步提高矿山地质勘查效果的精准度，必须掌握无人机三维摄影技术对矿山地质勘查效果的影响。在此基础上，对矿床进行科学管理。通过分析无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用，证明了无人机三维摄影技术对于工业化发展的重要意义。尽管本文认为只要合理运用无人机三维摄影技术就可以提高对矿山地质勘查效果的精准度，但仍缺乏一些实践来证明技术的有效性。因此，有理由加大无人机三维摄影技术在矿山地质勘查中的应用研究。科学的矿山地质勘查可以提高我国对矿产资源的勘查效果和勘查效率，有望可以推动我国工业经济发展，并且为今后的矿山地质勘查提供一定的指导意义。