淺談無人機航拍在勘查中的應用

王 力

（安徽省煤田地質局物探測量隊，安徽 宿州 234000）

新經濟形態下，人們對地質工程的建設提出了較高的精度控制要求；要實現其測量標準的滿足，確保地質工程建設質量，在勘查實踐中就必須注重勘查技術的完善與創新。無人機航拍技術是一種現代化、高效化的外業勘查手段，其實現其在地質勘查中的高質量應用對于勘查質量把控具有重大影響，本文由此展開分析。

1 無人機航拍技術應用原理

無人機航拍技術應用過程中，飛行器、導航設備、高分辨率相機和計算機處理系統是其功能實現的基本支撐[1]。就地質勘查過程而言，勘查人員在無人機飛行器這一載體上，進行高分辨率數字相機的搭載，然后在GNSS導航以及IMU的定姿模塊的引導下，實現了高空對地的有效拍攝。當拍攝數據被上傳到計算機處理軟件時，云計算及云存儲手段的應用，使得地質結構的勘查導圖得以有效形成，其在優化地質勘查過程的同時，實現了勘查效率和質量的有效提升，對于當前地質工程的建設具有重大指導。就應用實踐來看，國土監測、資源勘探、災害勘查是無人機航拍技術應用的基本領域。

2 無人機航拍技術在地質勘查中的價值體現

地質勘查是一項任務量較大、勘查過程復雜、干擾因素較多的系統實踐過程。傳統勘查過程中，其勘查的效率和質量總體水平較低，且勘查費用支出較大，對地質工程的建設造成巨大影響。就實踐過程來看，進行無人機航拍技術在地質勘查中的應用具有以下必要：其一，無人機航拍技術的設備結構相對簡單，其在拍攝精度、拍攝效率、應用成本等方面具有較為突出的優勢，其為地質勘查過程的開展提供了有效途徑。其二，與傳統地質勘查過程相比，無人機航拍手段的操作較為便捷，其在快速升空、遠程控制的基礎上，實現了大范圍快速化作用，有效的避免了地形、任務、天氣等因素對地質勘查的影響，具有較高的靈活性。其三，在拍攝結構處理上，無人機航拍技術與計算機系統的結合，實現了地質勘查的現代化處理，其與現代社會信息化的發展趨勢相互耦合，具有較高的工程應用價值。

3 無人機航拍系統的結構組成

作為無人機航拍技術實現的基礎，無人機航拍系統的高質量建設對地質勘查過程具有重大影響，就應用過程來看，信息采集系統和數據處理系統是其結構應用的兩個基本組成部分。

（1）無人機航拍信息采集系統。無人機航拍信息采集系統是其地質勘查實現的基礎，其包含了遙感平臺、飛行控制系統和地面監控功能系統三個環節[2]。就遙感平臺而言，勘查人員將航空的數碼相機安裝在無人機上，然后在慣性測量技術、全球定位技術的指引下，實現了對應對其的快速取景拍攝。無人機航拍應用過程中，航向控制、高度控制、航線間距控制等都是其重要的控制內容，勘查應用過程中，要實現這些勘查要點的系統把控，工作人員就必須在全球定位系統的應用下，實現飛行信號的快速定位，然后做好陀螺、加速度計等設備的系統管理，從而確保定點信息采集的有效實現。地面監控處理中，便攜式計算機、監控軟件、天線和電源等都是其重要的設備支撐，勘查人員只有在規范操作地面監控系統，保證其參數設置合理的基礎上，實現地面監控與遙感平臺、飛行控制系統的高效聯系，才能確保信息采集的科學合理，從而為后續的信息處理和勘查結果應用提供有效保證。

（2）無人機遙感信息處理系統。無人機遙感信息處理是對航拍圖片的數學分析過程，其處理的精確度直接決定了地質勘查的整體質量[3]。在信息處理系統中，作業人員必須注重以下兩個環節的保證：其一，在遙感相片處理中，勘查人員應對相片的質量進行檢查，實現模糊相片及錯誤相片信息的有效去除，同時，進行航拍相片重合參數的有效校正，對航拍信息進行完成度還預案，此外，確保照片預處理的合理規范，從而為后期地質地圖的構建提供有效保證。其二，注重空中三角測量系統的有效構建。具體而言，空中三角測量系統是遙感信息處理的關鍵所在，只有確保影像間連接點的布局、像控點量測、平差計算空三加密的系統實現，才能確保三維立體模型的有效構建，并在核線影像生成的基礎上，實現勘查結果的有效處理和應用。

4 無人機航拍在地質勘查中的具體應用

新時期，無人機航拍技術在地質勘查中的應用愈發廣泛，其有效的優化人們地質勘查的作業形態，對于勘查的質量和效率具有重大影響。應用過程中，要確保航拍應用的規范化、質量化，勘查人員就必須注重以下要點把控。

（1）合理規劃航拍線路和范圍。無人機航拍技術應用過程中，其正常狀態下的飛行時間在一個小時以內，并且無人機起飛和降落會花費一定的實踐，因此，用于實際拍攝的實踐不會超過50min。實踐過程中，勘查人員應結合具體的拍攝時間，進行航拍路線和范圍的有效確定，從而在確保航拍內容全面的基礎上，實現航拍設備的有效保護。需要注意的是在航線及航拍范圍控制過程中，其不僅要組好飛行標志的設置，更要對無人機的飛行速度、角度進行嚴格控制，從而確保航拍流程的控制合理。

（2）嚴格設立測量區控制網。地質勘查是一個精度要求較高的系統實踐過程，實踐過程中，要確保其勘查結果控制的合理化，作業人員就必須對其控制網體系的建設進行嚴格規范。具體而言，勘查所需的地圖大小是其控制網設置的主要依據，勘查人員應在其基礎上，進行三維坐標體系的有效構建，同時早坐標方式的應用下，實現不同區域點對應訪問的合理表述。同時，確保航拍儀器對焦控制、影像重疊控制及偏離控制的合理化；最后，在優化航拍數據處理模式的基礎上，實現勘查控制體系的高效建立，從而保證地質勘查工作的整體效率和質量。

（3）精確進行勘查數據處理。靈活性、精確性是無人機航拍技術應用的重要特征。勘查數據處理過程中，地質勘查人員應在無人機設備應用的基礎上，進行高度匹配的計算設備應用，然后在DSM自動提取的基礎上，實現影像重疊的高效處理，完成三維地表模型繪制。另外，需要注意的是，為確保數據處理精度的控制合理，勘查人員應將勘查結果和原始數據進行有效對比，并在航拍驗證、數據校正的基礎上，實現無人機航拍勘查質量的有效提升。

5 結論

無人機航拍技術對于地質勘查的質量控制具有重大影響。工程實踐中，勘查人員只有在明確無人機航拍技術應用原理及優勢的基礎上，掌握其系統的構件組成，并做好勘查過程內容的具體應用。才能確保無人機航拍技術應用質量的提升，進而推動地質勘查工程的進一步發展。