基于无人机倾斜摄影的露天矿边坡三维重建

露天矿边坡几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,传统的测绘方式难以进行全面描述。提出一种基于无人机倾斜摄影技术的全自动露天矿边坡三维重建方法,利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,构建不规则三角格网和纹理映射,自动重建出露天矿边坡三维模型。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明,重建的三维模型可全面表达露天矿边坡整体形态和保持局部细节特征,而且具备高效低成本等特点,在露天矿三维地形滑坡动态监测和灾害分析方面具有重要意义。     

基于远距离场景影像的露天矿边坡三维重建技术

露天矿边坡受采矿工艺及自然条件的影响,其几何形状复杂,传统测量方法难以全面的进行描述。将基于影像的三维自动重建技术引入计算机视觉领域,建立一种适用于远距离场景的透视相机模型,利用仿射相机模型的鲁棒自标定算法,通过非量测数码拍摄露天矿边坡相片即可全自动构建出边坡的三维模型。依据上述远距离场景影像获取和处理方法,对鞍千矿业公司某一边坡进行了现场测试,获得了不同数量照片条件下边坡三维模型,说明该种露天矿边坡三维建模技术是可行的,并且原始图片数量相对较少的情况下也可获得较高精度的模型,有效地降低露天矿边坡三维模型数据采集的工作量、减小三维建模成本、提高露天矿测绘效率,在露天矿三维地形、滑坡灾害分析等方面具有重要的意义。     

基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法

露天矿工程量计算是露天矿开采过程中的核心技术之一,然而露天矿几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,工程量难以用传统的方式进行精确计算。提出一种基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法,该方法利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,在获得密集点云的基础上,构建不规则三角格网和纹理映射,重建出露天矿三维模型,之后通过方格网法实现露天矿工程量计算。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明：该方法能够实现露天矿工程量快速计算,而且具备高效低成本等特点,为复杂条件下快速计算露天矿工程量提供一种新的方法。     

无人机在露天矿山地形建模中的应用研究

小型无人机航空摄影测量技术具有数据点密集、精度高、速度快、成本低、安全系数高的特点,在小型地图环境测量中优势明显。通过现场实际应用,提出了利用PIX4DMAPPER软件的无人机影像序列的露天矿全自动三维建模方法,使用无人机进行航拍、对获取图像通过全自动识别处理露天矿特征点云数据,智能生成数字表面模型(DSM),该方法可大大提高露天矿现状建模速度。     

露天矿边坡影像三维重建技术

针对边坡稳定性评价研究的需要,提出了一种基于影像的露天矿边坡全自动三维重建方法。该方法利用普通数码相机获取露天矿边坡序列影像,基于运动恢复结构（SfM）和多视图立体视觉（MVS）算法,生成了稠密三维点云;通过构建不规则三角网和纹理映射,制作了边坡数字表面模型。试验结果表明：重建模型可全面表达露天矿边坡整体形态和局部细节特征,为有效评价边坡稳定性提供了科学依据;该技术具有成本低、高效、全自动等特点,非常适合存在潜在隐患的露天矿边坡动态变形监测。     

基于倾斜摄影测量的露天矿数值模型重构与计算实例

针对露天矿的三维数值建模,传统方法通常具有精度低、成本高及周期长等缺点,极大地限制了露天矿的大尺度精准数值计算。随着无人机技术的发展,可利用倾斜摄影测量方法快速构建高精度露天矿三维实景模型,但是囿于数据量庞大且冗余,导致其无法直接用于数值计算。针对倾斜摄影得到的大孤山露天矿模型,采用直通滤波方法获得等高点云、利用数字图像处理技术规则化等高线,再借助Rhino~?软件重构实体模型并划分网格,最终建立了大孤山露天矿数值计算模型,从而实现大尺度三维实景模型到数值计算模型的高效、精准转换。该方法可为露天矿的数值建模提供参考。     

三维激光扫描技术在马钢桃冲矿塌陷区中的应用

三维激光影像扫描测绘主要利用激光束扫描获取物体的方位信息和影像信息(点云),通过软件处理快速获取绝对坐标系下的高精度三维数据。以马钢桃冲矿塌陷区为例,对三维激光影像扫描测量原理以及数据采集的基本流程进行了讨论,为矿山塌陷区的测绘工作提供参考。     

无人机在露天矿开采监管中的应用研究

提出利用无人机低空遥感技术对露天矿资源非法开采活动进行监测监管。选择应用广泛的消费级无人机视频影像作为数据源,采用基于时间采样的关键帧提取算法提取出视频数据的关键帧影像,并剔除飞行平台抖动产生的模糊关键帧,然后在Agisoft Photoscan Pofessionr平台进行二次开发,制作了监管区域高分辨率正射影像图(DOM)和地表三维景观模型,为露天矿非法开采监测监管及执法取证提供了可靠的数据支持,通过实例验证表明了本方法的有效性。     

IS影像三维扫描全站仪在矿山开采土石方测量中的应用

介绍了基于拓普康IS影像三维扫描全站仪获取的点云数据构造不规则三角网（TIN）计算土石方量的方法,并对IS系统在齐齐哈尔市碾子山区东海采石场土石方测量中的应用情况进行了详细的介绍。结果表明,利用IS影像三维扫描全站仪进行土石方测量,可大大提高工作效率。     

地层三维建模及OpenGL下三维可视化研究

地层三维重构及其三维可视化对地质信息的获取和地质解释具有十分重要的意义。对地层模型的三维重构进行了研究,提出了一种基于TIN的地层建模方法,有效地实现了地层模型的三维重构。该建模方法实现简单,构模速度快,适用范围广,并在OpenGL三维图形库下,实现了地层模型的三维可视化。     

基于无人机的露天矿区测绘研究

露天矿地形复杂,不规则的特性,加大了矿区地形测绘的难度。针对这一现状,提出利用无人机倾斜摄影测量技术进行露天矿地形测绘的技术方案,并对这项全新的技术手段在矿山测绘中的实际应用进行研究。研究阐述了利用无人机进行矿区测绘时的飞行方案制定、精度控制、影像数据处理、三维建模方面的关键技术路径。研究结果表明,无人机摄影测量获取数据高程中误差可以达到±0. 1m,平面坐标中误差可以达到±0. 08m,符合技术设计《工程测量规范》的精度要求。可以利用无人机倾斜摄影技术进行露天矿测绘数据采集工作,产生的数据成果能够在露天矿生产中得到有效的利用,从而提高了测绘成果的利用率。     

基于倾斜摄影测量的三维数字测图实验研究

文章在利用无人机倾斜摄影系统获取影像数据的基础上,对构建三维模型进行了实验研究。基于三维模型实现了无人机数字化大比例尺测图,并对基于倾斜摄影测量的三维数字测图技术进行了探讨。     

三维激光扫描与DInSAR联合监测矿区地表动态沉降方法

为解决SRTM DEM(分辨率30 m)与雷达影像分辨率不匹配降低了DInSAR地表形变监测精度的问题,研究了1种三维激光扫描与DInSAR联合监测矿区地表动态沉陷方法。该方法首先利用地面三维激光扫描点云数据构建高分辨率、高精度DEM,然后由低分辨率SRTM DEM内插补充数据缺失区域以获取整个研究区域DEM,最后将其与高分辨率SAR影像进行时序差分处理,获取矿区地表动态沉降监测数据。利用覆盖某矿5景3 m分辨率的TerraSAR-X影像进行了验证。结果表明:相比现有的SRTM DEM监测结果,该方法减小了DEM误差对形变结果的影响,实现了矿区大范围、高精度、动态的地表沉降监测,具有较好的应用价值。     

基于CAD建立露天采场三维模型及可视化

论述了一种快速建立露天矿采场三维模型的方法,利用采集的离散点数据建立约束TIN来表达地形,通过AutoCAD二次开发从现状图中提取数据单元,建立露天矿三维模型。建模结果表明,该方法所建立的三维模型不仅效果逼真,而且使工程量的计算更加准确。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

东露天矿采空区三维可视化研究与应用

采空区的存在对露天矿生产形成了重要安全隐患,准确取得采空区详细信息对露天矿安全生产具有重要意义。三维激光扫描系统能准确对煤矿采空区信息进行定位、分析与建模,利用该系统在平朔东露天矿采空区进行激光扫描,运用Micromine软件进行三维建模,确定采空区空间位置、形状及大小,并结合3D mine软件建立露天矿矿模与现场穿孔爆破工作,为采空区的处理提供了科学、准确的技术支持。     

无接触测量技术在大型露天矿采剥量验收中的应用

为实现露天矿采剥量快速、准确、安全计量,减少人员外出作业时长、提升内外作业工作效率,利用无人机航测+三维激光扫描仪技术,完成了露天矿采剥现场三维点云数据采集工作,通过像控点刺点与整体修饰,利用3DMine软件完成露天矿地表三维模型建立及采剥量计算工作。研究结果表明无接触测量技术能够实现露天矿采剥量的快速准确验收计量,提高露天矿测绘工作质量、效率及安全性。     

露天高边坡滑坡灾害风险性评价及动态信息化分区

以某大型露天矿边坡工程为背景,应用改进的极限平衡理论,建立MSARMA边坡稳定性计算模型,计算边坡安全系数并开展不同因素影响下边坡敏感性分析。依托GIS平台和三维可视化技术手段,构建该露天边坡三维可视化工程地质模型,将边坡稳定性安全系数导入GIS平台,利用空间插值、数据叠置等手段对该露天矿边坡进行三维可视化风险性分区。应用以上计算方法及信息化手段,得出了边坡稳定性计算数据、动态曲线,以及边坡三维可视化分区图像,多角度、多维度地实时反映该露天矿边坡安全稳定状况。     

基于深度学习和遥感影像的露天矿自动提取方法研究

非法开采不仅危害国家资源,威胁国家财产安全,也存在重大安全隐患,寻找快速发现非法开采行迹的解决办法迫在眉睫。利用光学遥感影像进行人工解译,费时费力、效率极低;而传统的露天矿遥感自动解译方法,或基于像素,或基于面向对象,利用的图像特征简单且数量较少。将深度学习的全卷积神经网络算法引入露天矿自动提取中,充分从底层特征中挖掘大量高层抽象特征,实现露天矿智能高效解译。实验结果表明,该方法在一定程度上有效提高了露天矿识别的准确率,能够为及时发现非法露天矿开采提供基础的数据技术支持。