無人機航測在礦山測繪中的實際應用

黃保澤

摘要：隨著我國的科技的不斷發展，越來越多的先進的科學技術不斷地被我們用于社會的生產生活中，這些技術一方面促進了時代發展的腳步，另一方面對人們的生產方式和生活方式也帶來了巨大的改變。而無人機航測作為一門技術應用于礦山測繪，在礦山測繪的有效性，精確性上都有著極大地進步。本文則將通過對元人機航測的概念理解，它的系統組成，它如何進行工作的方式，如何展開作業的流程，以及它在作業中的具體應用和需要注意的地方，以此來分析無人機航測在礦山測繪中的實際應用。

關鍵詞：無人機航測；礦山測繪；應用

一、無人機航測概述

無人機航測是無人機技術的一個應用途徑，無人機技術從概念上來理解即是無人遙感技術。它是當下一種比較先進，新型的技術，通過結合眾多先進的技術，如無人駕駛飛行器技術、遙感、通信、GPS和GIS等技術為一體的綜合性科學技術，這種技術則是廣泛運用于有關地理范圍的測量與測繪。而無人機航測這項技術的第一次提出是在20世紀20年代，并在之后的實際運用中，不斷完善，不斷擴大該技術運用的地域范圍和應用的途徑。特別是隨著無人機和數碼技術的不斷的優化和進步，該技術在獲取空間數據中，尤其是不利于飛行，人工難以達到的區域的空間數據獲取方面，無人機航測本身所具有的高分率攝像以及高效快捷準確的影像獲取技術對于人類的測繪工作來說，是極大的進步與便利。

二、無人機航測的攝像系統組成

無人機飛行平臺、飛行控制系統、非量測型面、以及非測量型面陣CCD數碼相機和地面站，遠程無線通信裝置，地面數據處理系統等設施一同組成了無人機航測的系統。

為了保證無人機航攝的清晰度和準確性，需要憑借快眼Ⅱ型無人的飛行平臺，并其且在飛行過程需要采取飛控系統控制快門定點曝光，在無窮遠處鎖定相機的內方位元素固定對焦環，為了保證統一物鏡畸變參數寫需要保證采用固定的光。而像影搭載則可以采用像素在5616x3744pixel，像元為6.41um的c annonEOS5Dm arkⅡ高分辨率數碼單反相機。

三、無人機航測技術在礦山測繪中的實際應用

由于我國處于發展的高速期，人口總量過大，經濟，工業發展迅速，以至于對礦產資源的需求極大，礦山開采的范圍，開采的深度，廣度相較于以前，明顯擴大了。而礦山開采本身就是一件危險系數極高的工作，并且，隨著礦山開采地域的不斷延伸，對當地的環境預測，地理情況的測繪都有著極大的不可預測性。在礦山測繪中使用無人機航測，一方面既可以保證礦山開采作業的安全性，避免在開采中的一些不可預知的危險因素：另一方面，在獲取該礦山周圍地理的數據資料和空間數據信息的準確性和有效性相較于人工則會大大提高。關于無人機航測技術在礦山測繪中的實際應用，則具體表現為：

第一、獲取非常詳細全面的數據信息。采用無人機技術來建立一個全面準確的信息管理系統，在該系統內，包括對需要開采礦山的地質的構造以及周圍的地理，氣候等環境的勘探與測繪。這個系統則可以使得開采者對該礦山環境有一個非常清晰整體的認識。因為礦山的環境，地質一般非常復雜，所以采集數據資料是一件極其艱難的事情，在這個過程中，采用無人機航測，特別是其中的遙感技術，該技術則會通過傳輸大量的遙感影像，有關當地地形的圖件以及相關的數字模型，通過這些基本重要的信息，對于開采者在礦山測繪的作業中是有著至關重要的作用的。并且針對一些地理環境極其復雜，區域格外偏僻，氣候非常惡劣的礦山，無人機技術所具有的獨特的低空飛行方法更是有著非凡的優勢。

第二、無人機航測技術還可以運用于對礦山環境的保護，有利于當地生態環境的可持續性發展。在過去的礦山開采中，有許多的礦山，則是因為，開采方法不當，開采中未考慮周全，導致當地的礦山環境遭到不可逆轉的毀壞。眾所周知，礦山一般位于比較偏僻的地域，交通環境不便，地理地質復雜惡劣，如果一旦在礦山開采中遭到破壞.那么政府在對其的修復和治理上則會非常困難。而如果采用無人機技術，對于當地礦山環境來說，會安全健康很多。因為無人機技術在對數據進行采集時，采用的是迅速，效率極高的低空飛行，低空飛行則可以在盡可能短的時間內，迅速采集這片區域的雷達、彩色和多光譜遙感數據，以及有效的獲取當地相關的定量的分析數據，通過這些數據的采集和分析，則會為該礦山環境的保護和治理提供非常有效，全面的數據信息和準備。

第三、無人機航測技術可以運用于礦山資源的開采，有利于當地礦山資源的保護。由于現在對于礦產資源開發的監管力度不夠嚴格，各個開采者缺乏資源保護意識，盲目追求利益，出現許多非法的黑礦山導致眾多的開采者隨意開采，肆意開采，胡亂開采。由于礦物資源大多是不可再生的資源，在我國這種長期不合理不科學的開采中，我國的礦物資源受到了極大的傷害與毀滅。所以如果將無人機航測運用于礦山的開采，一方面不僅可以獲得該礦山的具體數據信息，為礦山資源保護提供數據資料；另一方面，無人機航測更是可以實時監控，隨時監測開采現場，傳輸實時，最新的現場情況和數據，如此有利于提高相關部門的監管力度和監管的效率，為礦山資源的保護提供極其有效的動態監測。

四、無人機航測項目實施方法

1、對航線進行設計

在進行無人機航測之前，對需要航測的區域資料進行整理，比如當地的地形地勢、當地的區域面積、海拔、植物覆蓋率、建筑物分布情況以及當地交通情況，根據這些數據，整理成無人機航測的航圖，以及礦山航測的路線圖，航圖的設計對于無人機航測工作來說，是極其重要的，比如航線中的航線數目，航線方向，航高，分辨率等數據，直接影響到無人機航測的有效性和準確性。所以需要精確統計每一項數據，并且規劃出最為合理科學的航測路線圖，并且為了在航線監測時獲取數據的準確性和精確度，則應該在其具體操作的過程中，運用GPS管理系統，來進行定點曝光，這樣數據的準確性會大大提高。

2、對地面進行控制

首先內業人員在布設該礦山測繪區域的野外影像的控制點時，必須根據《1：500，1：1000，1：2000地形圖航空攝影測量外業規范》來進行布點；其次，為了使地面區域沒有疏忽的任何一個死角，所以在具體的作業現場，外業人員一定要根據該礦山的實際地形，具體環境來進行野外刺點。

3、對航測結果的精度進行加密

對結果精度進行加密，主要采用的是空中三角測量的技術。當滿足數碼影像相對比較小，而地面的控制點也不多的時候，運用空中三角測量，則可以對某個具體的礦山中所有影像的外方位元素和所有加密點的地面坐標進行計算，通過采集、計算獲取的數據，可以集成PATB光束法區域網平差軟件。在這種情況下，粗差監測的功能以及平差計算的功能對于實際應用來說有著至關重要的作用。

五、關于無人機航測的建議

由于現在的無人機技術仍然處于發展狀態，需要不斷的完善與進步，所以在實際的操作過程中，有可能出現，基高比小、高程但精度有低的一些問題，所以，在航測作業中，為了保證航測數據的精確度和準確性，對于礦山環境，不能一概而論，必須根據礦山地區的實際情況，靈活作業，制定合理科學的方案措施。

結語：在迅速發展的當今社會，無人機航測在礦山測繪中的作用越來越明顯，一方面，它極大地節省了時間以及人工成本，另一方面，它以優秀的應急性能、作業周期短，方便的操作，和及可能的節省資金等優勢在礦山測繪的工作中越來越受到重視。所以我們也有理由相信，隨著無人機航測技術的不斷地研發與創新，也會使得我國的礦山測繪和礦山開采更加有效，更加合理，并且這也會成為我國數據收集途徑中不可或缺的重要技術。