无人机倾斜摄影提升露天矿爆堆形态测量精度与效率

本文主要探讨了露天矿山抛掷爆破中爆堆形态测量方法的创新性应用。传统现场采用的激光扫描技术由于其设备重、操作复杂、耗时长、受空间限制、存在安全隐患以及扫描盲区等问题，已不能满足高效、精确测量的需求。为此，研究人员提出了一种基于无人机倾斜摄影的抛掷爆破爆堆形态测量方法。 该方法首先在外业采集阶段，通过详细设计无人机飞行路径和拍摄策略，确保覆盖爆堆全貌，同时利用无人机的灵活性和轻便性克服了激光扫描设备的局限。无人机倾斜摄影允许在不同角度和高度获取清晰的三维影像，从而减少盲区并提高数据采集效率。 在内业数据处理环节，关键算法包括基于SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）算法的图像匹配，这是一种用于识别和描述图像特征的算法，有助于找到不同视角下图像之间的对应关系；光束法区域网空三测量，它通过测量地面点的坐标，构建三维空间中的精确模型；以及基于PMVS（Photogrammetric Multi-View Stereo）的影像密集匹配，这是一种高精度的影像配准技术，可以生成高分辨率的三维重建模型。 研究结果显示，这种方法生成的模型达到了1:500的比例尺测绘成果I级精度标准，证明了其测量精度的可靠性。此外，与传统技术相比，无人机测绘技术显著提高了作业效率，降低了设备成本，减少了作业人员需求，且保证了作业的安全性。通过无人机倾斜摄影，不仅实现了爆堆形态的精准测量，还为后续的爆破效果评估和剥离工艺设计提供了更为有效的数据支持。 该研究为露天矿山抛掷爆破爆堆形态测量提供了一种新型、高效且安全的解决方案，对于提升矿山开采的经济效益和环保水平具有重要意义。作者孙健东等人在华北科技学院、中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室以及神华准格尔能源有限责任公司的合作下，通过无人机倾斜摄影技术推动了这一领域的技术进步。