云南滇池周边磷矿,资源丰饶,是我国重要矿床之一,历经几十年的开发利用,在为我国和地方经济的建设和发展做出突出贡献的同时,也产生了一些环境地质等问题。该矿山地处山区,面积广阔、地形复杂、地貌特殊,对展开矿区高时间、高空间、高精度的地貌环境监测工作增加了困难和风险性。目前,新的测量方式——无人机航测由于其灵活、机动、高精度等优势,正逐渐应用于不同环境下的地貌调查和监测。因此,在面向高原山地矿区展开无人机航测,研究如何确定合适的航线进行数据采集,如何选择合适的增强手段进行影像预处理、合适的建模软件进行矿区典型场景三维构建,以及选用何种适应性较高的滤波算法进行三维点云地面点提取,以及再近一步开展矿区地表特征调查、提取的研究关键。本文以云南省滇池附近马鞍山处某矿区为研究区,开展面向露天磷矿不同地貌类型、地表特征类型的无人机航线规划、无人机影像质量评价分析与增强方法,以及三维点云抽稀、矿区特殊地貌的地面点滤波的分析研究,最终在最优数据成果下实现对矿区3D场景构建和地表特征提取与分析的应用研究。论文得出主要结论如下:（1）针对矿区内具有高位势能的尾矿库和地面已被严重分割的开采区,进行了根据不同测量任务、不同地貌类型和不同测量对象的航线规划,根据所得摄影影像可知所规划航线是具体可行的;（2）提出从两个截然不同的方向入手,对同一飞行器不同时间节点、不同角度方向所获取的不同图像质量的影像进行综合评判验证方法,以典型相关指标参数、Prewitt算子图像边缘提取相结合的客观性评价为主,再综合现行的主观性评价以形成一套全面的评价体系,对直方图均衡、Retinex增强、Mask增强这三种影像增强算法的适应性进行验证。实验验证使用Retinex增强算法所得影像最优,参数指标:方差、对比度、平均梯度、信息熵较原图分别增加了1521.01、197.30、2.64、0.67,边缘特征提取最为明显,主观评价最佳,因此面向露天磷矿无人机影像勋在曝光不足、质量不过关的影像,通过Retinex算法可以获取最优增强效果,再甄选各主流建模软件,利用Agisoft Photo Scan平台进行3D模型构建;（3）三维建模点云抽稀和滤波处理实验中,引用PCL库中体素格网滤波算法抽稀的对比实验表明,0.20m格网距离所得点云数据,尽可能缩减数据量的同时保留了原始的细节纹理,再基于抽稀点云,利用布料模拟滤波和三角网渐进加密滤波对具有代表意义的典型矿区地块进行地面点滤波处理,根据对比验证提出按植被覆盖情况处理的滤波算法组合优化,该组合效果优于常规方法,适应性较高,尽可能还原真实地表;（4）通过对尾矿库的实景构建模型进行3D可视化分析和特征提取,可以发现:尾矿库内存有三种典型微地貌,分别为一个完整坝边坡地和一个不完整边坡地、一个排放区和一个堆存区,完整边坡共23阶,坡底高1910.70m坡顶高2034.48m,整体落差为123.78m,同时最新一阶边坡,正由固体矿渣自北向南由排放区向堆存区逐渐过渡而堆积筑建;（5）通过对开采区真实三维模型进行可视化分析和特征提取,可以发现:开采区内存有三种典型地貌,提取区域内两个堆体、三个矿坑和七个坡面,其中最大堆积体的体积为268834.62m~3,最大矿坑的填方量为61799.72m~3,落差最大的坡面高差为76.65m,坡度和坡向分别是65°和337°;最后对表面复杂的坡面5进行结构面信息提取,其倾向数值集中,倾角数值偏大,结构面复杂。本文论证了无人机航测在矿山3D实景构建和地貌特征调查提取的可行性,为开发矿产资源合理化、开展地质勘察全面化、恢复生态环境最大化等提供准确基础数据和有效技术支撑。