無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)在礦區(qū)地形測(cè)量中的應(yīng)用

李向紅

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

1 關(guān)于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)內(nèi)涵

研究中針對(duì)礦區(qū)地形測(cè)量，采用無(wú)人機(jī)放航飛系統(tǒng)為ZC-II型號(hào)，應(yīng)用機(jī)載計(jì)算機(jī)之中的操作系統(tǒng)，針對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施操控。使用無(wú)人機(jī)，實(shí)施航空攝影的時(shí)候，應(yīng)用無(wú)人駕駛飛機(jī)當(dāng)成空中的平臺(tái)，所使用的單反相機(jī)焦距為35.52mm，用其獲取的實(shí)地照片分辨率較高。針對(duì)圖像信息使用計(jì)算機(jī)和一些相應(yīng)的軟件做出處理，隨后按照預(yù)設(shè)的精度要求將需要的地形圖繪制出來(lái)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)有很理想的最優(yōu)化組合和先進(jìn)設(shè)計(jì)，技術(shù)里面包括了遙控、高空拍攝、視頻影像、計(jì)算機(jī)影像信息處理等多種技術(shù)類型。

2 關(guān)于生產(chǎn)技術(shù)的流程

該技術(shù)流程開(kāi)始的第一步是接受任務(wù)，隨后要對(duì)項(xiàng)目技術(shù)做出設(shè)計(jì)，再后一路進(jìn)行控制測(cè)量和加密像控，一路針對(duì)標(biāo)志做出布設(shè)，采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航攝，隨后兩路都要經(jīng)過(guò)高三加密和業(yè)內(nèi)測(cè)圖。

分別進(jìn)行高程注記點(diǎn)測(cè)定和外業(yè)調(diào)繪補(bǔ)測(cè)。共同經(jīng)由業(yè)內(nèi)編輯之后針對(duì)會(huì)放圖外業(yè)做出檢查，針對(duì)成圖做出修改，在該環(huán)節(jié)里面需要進(jìn)行過(guò)程檢查，完成之后做出最終檢查。如果檢查合格則將資料提供給后臺(tái)，如果檢查不合格回歸到外業(yè)測(cè)繪補(bǔ)測(cè)的環(huán)節(jié)。

3 作業(yè)具體方法

3.1 控制測(cè)量

針對(duì)線路控制測(cè)量期間使用的是全站儀和GPS。選擇線路5千米左右位置，把一堆四等的GPS控制點(diǎn)布設(shè)上面，間隔0.5千米針對(duì)每一個(gè)控制點(diǎn)選擇一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)實(shí)施加密，針對(duì)四等電磁波做出高程布設(shè)，用來(lái)測(cè)試高程導(dǎo)線的距離。

3.2 無(wú)人機(jī)的航空攝影

3.2.1 針對(duì)航線的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)航線期間要依照著線路的走向，設(shè)計(jì)出來(lái)的飛行架次有4個(gè)，針對(duì)所測(cè)量區(qū)域的寬度要結(jié)合要求做出測(cè)量，每個(gè)架次里面的航線有4條。

3.2.2 航飛的設(shè)計(jì)

選擇ZC—II型號(hào)無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，應(yīng)用YS09飛控系統(tǒng)，設(shè)置35.52毫米焦距的單反相機(jī)。航攝時(shí)候選擇最佳的氣候條件。橫向的杭攝范圍要在每側(cè)的覆蓋出一個(gè)超出航帶20%的成圖區(qū)域，隨后，在縱向位置分別向外延伸出攝影基線2條，將航攝的分辨率定為0.12米。

3.3 布設(shè)像片控制點(diǎn)的原則與使用的測(cè)量方法

3.3.1 針對(duì)于像片控制點(diǎn)標(biāo)志的設(shè)計(jì)

應(yīng)用1.5米的方形噴繪紙?jiān)O(shè)計(jì)的本次項(xiàng)目像片控制點(diǎn)標(biāo)志，采用黑白相間的三角形外觀作為設(shè)計(jì)出來(lái)的圖案。

3.3.2 針對(duì)于像片控制點(diǎn)的布設(shè)

要保證后期所成圖的精度，選擇在沒(méi)航飛之前，把需要測(cè)量地區(qū)的中線位置附近布設(shè)一些用于測(cè)量的控制點(diǎn)，針對(duì)人工布標(biāo)做出布設(shè)。布標(biāo)材料的選擇則是普通的噴繪布，按照1.5m×1.5m的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，依然選擇三角形的圖案，在上面要噴兩個(gè)，最終呈現(xiàn)出來(lái)的三角形共有4個(gè)，都是黑白相間，這樣可以吉大保障航拍照片所具有的清晰性。具體的架設(shè)是按照下圖，選擇線路的架次交叉位置和起終點(diǎn)補(bǔ)刺出5個(gè)像片的控制點(diǎn)。

3.4 針對(duì)于空三加密的計(jì)算

要先改正數(shù)碼像片，采用0當(dāng)成是將框標(biāo)坐標(biāo)殘差。自動(dòng)應(yīng)用邊框針計(jì)算內(nèi)定向，全方位的結(jié)合各個(gè)方面可能影響像點(diǎn)量測(cè)坐標(biāo)的因素。使用自檢校平差來(lái)應(yīng)對(duì)像點(diǎn)量測(cè)系統(tǒng)里面的誤差。如果是相對(duì)定向情況，一定要做到各個(gè)像對(duì)連接點(diǎn)之間分布的均勻效果，針對(duì)每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位區(qū)要做好連接點(diǎn)的設(shè)計(jì)。如果是自動(dòng)相對(duì)定向的話，要保證每一個(gè)像對(duì)連接的點(diǎn)數(shù)都超過(guò)30個(gè)。計(jì)算絕對(duì)定向和區(qū)域網(wǎng)平差的時(shí)候在3個(gè)區(qū)域里面進(jìn)行，針對(duì)這3個(gè)區(qū)域之間要做出接邊的處理。

3.5 業(yè)內(nèi)測(cè)圖環(huán)節(jié)

內(nèi)業(yè)矢量測(cè)圖應(yīng)用的數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)為JX4—G。針對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)采集立體數(shù)據(jù)，立體像對(duì)直接將空三加密成果導(dǎo)入其中。

業(yè)內(nèi)測(cè)圖各個(gè)環(huán)節(jié)，都是在野外調(diào)繪完成之后進(jìn)行，使用刺點(diǎn)測(cè)圖方法，如果地物的現(xiàn)狀和實(shí)際不符的話，成圖出來(lái)之后還需要準(zhǔn)確的進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。描繪等高線測(cè)繪時(shí)要應(yīng)用到測(cè)標(biāo)切準(zhǔn)模型。所要測(cè)繪的如果是等傾斜地段，相鄰的兩計(jì)曲線之間在圖上的距離比5毫米小的時(shí)候，只要針對(duì)計(jì)曲線做出測(cè)繪，首曲線做出插繪。針對(duì)覆蓋了植被的地表，弱勢(shì)沿植被表面，要高度的改正植被。測(cè)繪的若是密集和隱蔽的樹(shù)林地區(qū)，操作則需要結(jié)合立體模型和野外高程點(diǎn)。如果針對(duì)的是高程注記點(diǎn)，必須讀兩次，讀數(shù)時(shí)候以0.4米為較差，取中數(shù)注記到0.1米。高程注記點(diǎn)以礦區(qū)的實(shí)際地形和地物的相關(guān)特點(diǎn)當(dāng)成基礎(chǔ)，圖上注記點(diǎn)的分布是每100立方厘米13個(gè)，弱勢(shì)那些搞成變化位置較大的區(qū)域則要適當(dāng)?shù)脑黾右欢〝?shù)量的注記點(diǎn)。

圖1 像片控制點(diǎn)的布設(shè)

3.6 外業(yè)的描繪與精度的檢查設(shè)計(jì)

（1）按照逐桿的方法描繪出電力線、地下電纜以及電桿等設(shè)備，把高低壓線、通信線以及光纜明確區(qū)分出來(lái)，還要明確的標(biāo)記出線數(shù)和電壓值。針對(duì)轉(zhuǎn)折位置還要把每條線路的具體走向標(biāo)明。

（2）針對(duì)測(cè)量區(qū)域諸多要素要按照實(shí)地的位置做出標(biāo)注。

（3）針對(duì)勘測(cè)礦區(qū)周邊的植被類型和耕地類型，調(diào)繪時(shí)候針對(duì)作物可以劃分成經(jīng)濟(jì)作物和其它類型作物。為保證成果具備的可靠性，分別應(yīng)對(duì)不同區(qū)域使用了114個(gè)明顯地物點(diǎn)和286個(gè)地形點(diǎn)。做出具有精確性的統(tǒng)計(jì)。在其中地物點(diǎn)的點(diǎn)位誤差為0.536米。結(jié)果顯示，針對(duì)地形圖1：2000的測(cè)量要求完全滿足，和礦山開(kāi)采的相關(guān)要求也相符。

4 結(jié)語(yǔ)

本文研究中，按照礦區(qū)地質(zhì)測(cè)量的實(shí)際情況，針對(duì)礦區(qū)地形測(cè)量期間無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用情況做出了描繪。研究證明，應(yīng)用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)能夠?qū)⑿杩睖y(cè)礦區(qū)地形圖1：2000的測(cè)繪要求相符，由此能為礦山地質(zhì)勘查測(cè)圖項(xiàng)目的開(kāi)展提供可以依靠的解決方法。