基于无人机技术的废弃矿山地形精准测量方法.pdf

— １９８— 江苏农业科学　２０１７年第４５卷第１６期 毛崔磊，田　毅，陈建平，等．基于无人机技术的废弃矿山地形精准测量方法［Ｊ］．江苏农业科学，２０１７，４５（１６）：１９８－２０１． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１７．１６．０４９ 基于无人机技术的废弃矿山地形精准测量方法 １ １ ２ ２ ２ 毛崔磊 ，田　毅 ，陈建平 ，郑彦威 ，黄皓中 ［１．中国地质大学（北京）土地科学技术学院／北京市国土资源信息研究与开发重点实验室，北京 １０００８３； ２．中国地质大学（北京）地球科学与资源学院／北京市国土资源信息研究与开发重点实验室，北京 １０００８３］ 　　摘要：针对废弃矿山原地形地貌、堆弃物的规模、堆弃物的稳定性未知等问题，以北京市密云某矿区为例，采用无 人机技术获取研究区航测数据，提出基于ＡｇｉｓｏｆｔＰｈｏｔｏＳｃａｎ的影像三维建模以及精度检验方法，利用ＡｇｉｓｏｆｔＰｈｏｔｏＳｃａｎ 软件进行定向、点云提取和正射影像图的制作，生成了研究区的三维模型视图。结果表明，该方法可以用于建立废弃 矿山的三维模型，缩短了建模的时间，有效降低了成本，为今后废弃矿山地质灾害信息获取提供新的思路。 　　关键词：无人机技术；ＡｇｉｓｏｆｔＰｈｏｔｏＳｃａｎ软件；三维建模 　　中图分类号：Ｓ１２７　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１７）１６－０１９８－０４ 　　社会经济的快速发展加快了对矿产资源的开发与利用， 貌精准测量方法进行探讨［２－３］。 在带给社会效益的同时，由于长期不当的矿产开发，对于矿山 １　三维重建方法及软件 原地形地貌破坏较大，同时潜在的致灾隐患不断增多，随时可 能发展成地质灾害，常见的矿区地质灾害为地面塌陷、边坡失 １．１　研究区简介 稳、滑坡等，且矿区周边常有居民点，一旦灾害发生将会造成 密云区位于北京市东北部，属燕山山地与华北平原交接 不可估量的经济损失，甚至人员伤亡。 地，总地形为三面环山，中部低缓，西南开口的簸箕形。密云 由于长期的开采，矿山废弃物随意堆弃，粗放的堆弃导致 区为暖温带季风型大陆性半湿润半干旱气候。四季分明，干 原地形原地貌未知，堆弃物的规模未知，堆弃物的稳定性未 湿冷暖变化 明显。地理坐标西起 １１６°３９′３３″Ｅ，东至 知，以及可能导致潜在的矿山环境灾害未知，因此对于废弃矿 １１７°３０′２５″Ｅ，东 西 长 ６９ｋｍ；南 起 ４０°１３′７″Ｎ，北 至 山的地形地貌的精准测量变得尤为重要。 ４０°４７′５７″Ｎ，是华北通往东北、内蒙古的重要门户。 近年来，随着无人机航拍技术的不断成熟，加之无人机低 密云区的矿产资源丰富，已探明储量的矿产有２５种，主 成本，机动性强，大比例尺高精度、维护简单；在小区域和飞行 要矿产有金、银、铁、钨、铅等。铁矿储量达９．５亿 ｔ，在全国 困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势，如在灾 ２０００多个县中居 １９位，占北京地区总储量的９６．４％，石灰 害发生的区域进行快速的影像获取，以及矿山地形图的快速 岩的储量也有近亿ｔ。 更新，使得无人机逐渐成为获取更高精度的影像的主要技术 １．２　原始数据的特点及来源 手段之一［１］。 以北京密云某废弃矿山为研究区域，通过无人机利用非 本研究以北京密云某废弃矿山为例，提出了利用无人机 量测相机对该地区进行航空摄影测量（所用 ｓｏｎｙａ５１００相机 遥感技术获取的影像来进行三维地形建模，并对废弃矿山地 参数见表１，相机见图１）。本研究区设计飞行相对高度为 ２５０ｍ，绝对高度为 ４５０ｍ，无人机上搭载