無人機技術在現代礦山測量中的應用探討

高健

摘要：進入21世紀以來，在社會經濟穩健發展的背景下我國礦山工程事業也得到了較為快速的發展。其中，對于礦山資源來說，屬于一種不可再生資源，并且和人民的日常生活息息相關。為了確保礦山開采工作的質量及安全性，便有必要做好礦山開采過程中的各項工作。值得注意的是，礦山測繪是一項系統化的工作，在實際測繪工作開展期間。需應用到合理、科學的測繪技術。

關鍵詞：無人機 礦山測量 應用

一、無人機航測技術綜述

隨著無人機技術的發展，無論在測量手段、方法和技術上都有了長足的發展。無人機技術的民用化，一開始就充滿了美好的應用前景。中等測區應用固定翼無人機航測技術已非常成熟，像單個礦山這種小測區測繪，目前發展起來的旋翼無人機是再適合不過了。旋翼無人機上現在可搭載實時位置和姿態測量設備，配合慣導技術，可以精確解算出每一秒無人機所在的空間位置和測量設備的姿態情況，實現每幅圖的精確定位和解算。它還可以抗6級強風和暴雨等氣候狀況，爬升速率可達7.5米，秒，飛行速度可達15米/秒，通過懸載的攝影照像設備，可進行懸停拍攝，也可進行預設路線自動航攝。特別是在5公里范圍內，還可實現拍攝數據實時傳輸，把旋翼無人機技術與自動數字三維影像數據模型技術相結合，為突發應急用圖可以快速真實準確地提供，6小時內可生成數字三維真實影像模型，這點對礦難等災害應急保障用圖尤為關鍵。無人機航測信息資源豐富，除了能得到常規的地形數據外，還能從高清的影像數據中得到礦區的植被數據、空氣質量數據等現代礦山測繪所需要增加的多種數據，滿足現代礦山測繪的需求。

二、無人機技術在礦山地質勘探中的優勢

無人機航空攝影測量技術是主要負責采集數據，主要設備有：航空攝影儀（相機）、攝像儀、掃描儀、雷達。電子技術的成熟使彈射式無人機航空攝影測量設備變得更加輕便易于攜帶，高分辨率的數碼相機能夠拍攝到清晰度極高的照片，全數字化處理使照片能夠暴露的信息更加豐富。無人機遙測技術能夠完成實時觀測和遙感數據處理，針對有人飛機不宜執行的任務，彈射式無人機能夠很好的解決，在礦山地質勘查中有很大的優勢，能夠提供有效的科學依據。

三、無人機技術在礦山測量中的應用探析

無人機航空攝影測量技術的工藝流程如下圖1所示：四邊形壓痕光學成像圖像提取圖像采集與處理圖像的智能分析圖1。

分析圖1可知，利用無人機航拍的工作流程如下：（1）首先，通過彈射式無人機航空攝影技術采集原始數據，并且實現定點測控；（2）其次，通過得到的坐標點來進行空間加密，全數據處理得到確切的空間位置和影像的外方位元素。（3）最后利用“3D”技術，將產品包裝成3D產品，得到數字影像和模型，并且反復檢測，得到最終的圖像。

1.無人機技術在礦山地形測量中的應用。在礦山的測量中，需要對礦山的基礎信息數據進行獲取。例如像礦山整個地形的遙感影像，礦山的地形圖件，對礦山地面地形進行數字化模擬的數字高程模型等信息數據。許多的礦山企業都有以往通過傳統測量方法所獲取的數據，由于多數礦山偏僻山區，有些區域的地形、地貌比較復雜，使用傳統的測量方法很難對這些區域進行精準的測量。因此，有很多礦山企業的礦山測量數據不夠全面、準確。隨著無人機技術在礦山中的應用，就可以解決這個問題，可以利用無人機技術將礦山測繪的基礎數據進行完善，從而滿足現代礦山測繪的需求。

2.DLG量測方面的應用。在完成原始數字航空像片采集、解析空中三角測量成果及其他外業控制成果的基礎上，經過“空三加密”，獲得L1級定向數據，結合連接點的自動采集、交互編輯等操作，生成空三成果。在正確的空三結果的基礎上，借助MAPmatrix軟件平臺建立影像的立體模型，在MAPmatrix軟件平臺之featureone編輯窗口進行數字化測圖。對于金屬礦山來說，其礦山面積相對較小，所以需采集礦山高程點、鞍部、地形變化處等的地形地貌，具體來說，采集步驟一般為以下幾個方面：①礦區道路的繪制，根據礦區道路的等級高低進行分類，以先主干后次主要道路的順序進行測繪，在繪制時交叉路口不能閉合，是需要連同的，若位于道路結尾處，則需閉合處理，暗示了這條道路不貫通；②電力網、路燈等的繪制則需逐個進行，一般按照從高到低的順序進行，電線塔處應當有三個交點構成；③礦山建筑物的繪制，仍然遵循從高到低的順序依次繪制，對建筑物的附屬結構如圍墻、門墩等也需繪制；④礦區等高線的繪制，一般情況下，遵循從高到低繪制計曲線，然后根據地形情況進行內插首曲線，在坡度陡峭的地區可以繪制陡崖標識符，整個測區的等高線地形圖面上不應該留有空白區，每條等高線應該是圈閉的，且是不相交的；⑤高程點的布設應分布于整個圖幅中，需做到圖面整潔，在等高線密集的區域可適當減少高程點的標注，而在平坦區域，可適當的增加高程點的標注，以便于圖面美觀。

四、結束語

礦山測量是一項非常重要的工作。為了確保礦山測量工作的質量，有，必要合理地應用先進科學的測量方法。本次重點提到無人機航攝系統快速測量，這種測理方法具備快速的相應能力，并且綜合應用能力強，能夠獲取精準的礦區大比例尺地形圖，為礦區測量工作質量的提升奠定扎實的基礎。因此，在礦區測量工作開展過程中，需明確具體的工作流程，掌握測繪數據的處理，進一步結合礦區測量工程實例，做好技術線路規劃，并對測量結果進行客觀評價，從而保證整個測量工作的有效性及科學性。