[发明专利]一种露天矿爆堆数据快速获取与处理方法

说明书

本发明提供一种露天矿爆堆数据快速获取与处理方法，由无人机系统采集获取点云数据和影像数据并经三维建模软件处理得到数字表面模型数据；进行爆堆分布边界的数字线划图数据编辑，并记录边界矢量线划坐标，导入数据到CAD中；对影像数据进行处理；将爆堆影像进行图像二值化操作，提取爆堆块度大小s；恢复爆堆立体模型，进行爆堆特征要素的采集；将数字高程模型导入CAD，测量爆堆高度，堆积角度及体积，记录数据；将符合数据标准的数据分别归类，转换到矿区地理信息系统数据库，自动生成爆堆数据库。本发明实现了爆堆数据的智能化采集和处理，提高爆堆数据实用性、可分享性和实时同步性，适用露天矿爆堆形态相关数据的快速获取与处理工作。

技术领域

本发明涉及一种采矿和测绘工程，具体为一种露天矿爆堆数据快速获取与处理方法。

背景技术

目前，露天矿山爆堆数据具有来源广，数据量大，数据获取不同步且获取难度高以及数据分享不够及时等不足，导致有关的爆堆数据实用性低，可分享性差，对矿岩铲装运输效率和爆破质量的综合评价等工作影响较为严重。现有技术中的一种基于UAV测量系统获取爆堆全景影像，通过图像处理技术实现爆堆多区域的数据提取和测量，但所获取的数据冗余度高，数据实用性较差。还有一种方法，通过利用三维激光扫描技术对露天采场爆堆体积进行测量计算，该方法局限性较大，对于复杂地形条件的矿区环境，数据采集难度大且采集同步性较差。

对于上述不足，需要一种全面、准确、易实行的爆堆数据获取与处理方法，可实现爆堆数据同步获取与实时共享，便于数据挖掘和扩展，以及数据管理智能化等功能。而目前能够满足上述要求的技术方案尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中露天矿山爆堆数据存在实用性较差、数据采集难度大且采集同步性较差等不足，本发明要解决的问题是提供一种可解决露天矿爆堆数据获取与处理的效率低、管理与分享难度大等问题的露天矿爆堆数据快速获取与处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种露天矿爆堆数据快速获取与处理方法，包括以下步骤：

1)在无人机系统上搭载摄影测量系统、三维激光扫描仪和GPS导航系统，进行低空遥感数据采集获取点云数据和影像数据；

2)将点云数据和影像数据导入三维建模软件中进行处理，恢复爆堆三维场景，得到数字表面模型数据；

3)将数字表面模型数据进行爆堆分布边界的数字线划编辑，并记录边界矢量线划坐标，导入数据到CAD中；

4)对步骤1)中获取的影像数据进行匀色、数字微分纠正、接边检查、镶嵌和后期处理，完成数字正射影像数据成果的制作；

5)将爆堆影像进行图像二值化操作，通过编写相关的图像处理程序，提取爆堆块度大小s；

6)恢复爆堆立体模型，利用高程模型数据进行爆堆特征要素的采集，保证爆堆整体包含在模型范围内；

7)将数字高程模型导入CAD，在数字高程模型中测量爆堆高度H，堆积角度θ及体积v，记录数据，分别命名为“高度”、“堆积角度”、“体积”，保存数字高程模型数据为DGN格式；

8)将符合数据标准的DGN格式数据分别归类，转换到矿区地理信息系统数据库，自动生成爆堆数据库。

步骤4)中，对步骤1)中获取的影像进行匀色、数字微分纠正、接边检查、镶嵌和后期处理为：运用GEOWAYImageStation、Photoshop软件实现，完成数字正射影像数据成果的制作，数字正射影像地面分辨率为2.5～5cm，数据格式为非压缩Geotiff；DOM成果基本技术指标按CH/T9008.3-2010《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字正射影像图》的精度要求执行。