無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

熊墨

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，各個(gè)行業(yè)都在進(jìn)行改革創(chuàng)新，從而適應(yīng)發(fā)展的潮流。在礦山地形圖測(cè)量和成圖技術(shù)上，有很大的技術(shù)突破，傳統(tǒng)的航測(cè)是使用大飛機(jī)搭載航拍儀器，對(duì)地面拍攝和處理。但有很大局限性，比如在一些小區(qū)域，大飛機(jī)不僅運(yùn)行困難，而且成本昂貴、周期長(zhǎng)。針對(duì)以上問(wèn)題，無(wú)人機(jī)的問(wèn)世，彌補(bǔ)了大飛機(jī)在礦山地形圖測(cè)量中的不足，使用范圍更廣。本文分析了無(wú)人機(jī)的航測(cè)技術(shù)的工作原理，介紹了無(wú)人機(jī)在礦山地形圖測(cè)量中的應(yīng)用方式。

【關(guān)鍵詞】

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD178

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1、無(wú)人機(jī)及航測(cè)技術(shù)的基本原理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)功能也越來(lái)越多，通過(guò)綜合運(yùn)用圖像處理技術(shù)和定位技術(shù)，完成讓地形圖使用高分辨航空印象數(shù)據(jù)來(lái)生產(chǎn)的目標(biāo)。首先利用無(wú)人機(jī)搭載的航空攝影相機(jī)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)以及所需要的一些輔助系統(tǒng)，在空中獲得測(cè)繪區(qū)域的航空影像數(shù)據(jù)，然后再利用高分辨率的真彩色數(shù)字影像用數(shù)據(jù)處理的軟件，經(jīng)過(guò)矯正鑲、嵌空、三加密等技術(shù)處理，生產(chǎn)出DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和地形圖數(shù)據(jù)等。

2、無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

在一項(xiàng)中溫帶區(qū)域氣候的礦山地形圖測(cè)量工作中，該測(cè)量地區(qū)的海拔范圍在970米至4100米之間，長(zhǎng)約1647米，寬約2458米，面積約為3835402平方米，運(yùn)氣該測(cè)量區(qū)的地形比較復(fù)雜、氣候多變，測(cè)量難度較大。若采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，很容易超時(shí)，測(cè)量區(qū)內(nèi)的交通植被等情況無(wú)法進(jìn)行直觀展示。所以在此項(xiàng)礦山地形圖測(cè)量工作中，將采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍，即使無(wú)人機(jī)能精準(zhǔn)快速的獲取高分辨率的數(shù)字影像，但是也存在缺陷，一方面無(wú)人機(jī)的質(zhì)量比較輕，在中溫帶區(qū)域氣候中，當(dāng)遇到低空氣流時(shí)，很容易受到影響，因此出現(xiàn)測(cè)量誤差[1]。另一方面，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中的重疊度問(wèn)題，航拍漏洞的問(wèn)題極易產(chǎn)生。為了高質(zhì)量的完成此項(xiàng)測(cè)量工作，相關(guān)技術(shù)人員在分析研究討論以后，將在采集信息和采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中使用自動(dòng)加手動(dòng)的方式，進(jìn)而讓測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)量工作高效。

2.1外業(yè)測(cè)量

第一，無(wú)人機(jī)可以有效融合POS數(shù)據(jù)、航拍影像和航拍相機(jī)參數(shù)，在經(jīng)過(guò)某些技術(shù)的處理和加工，在傳輸?shù)郊用芟到y(tǒng)里。第二，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)加密系統(tǒng)后，利用外界控制模式的引導(dǎo)，同時(shí)，在利用自由網(wǎng)PATB平差，這樣就可以讓數(shù)據(jù)信息更精準(zhǔn)、更可靠。第三，及時(shí)輸出加密的數(shù)據(jù)，當(dāng)測(cè)量工作完成之后，可以導(dǎo)出POS數(shù)據(jù)利用相關(guān)的平臺(tái)，然后對(duì)數(shù)據(jù)的重疊度和影像的質(zhì)量進(jìn)行檢查。無(wú)人機(jī)的航測(cè)對(duì)礦山形圖的測(cè)量的工作流程是這樣的，首先，相關(guān)技術(shù)人員要制定技術(shù)路線，具體測(cè)量工作中，主要就是通過(guò)數(shù)據(jù)的采集基礎(chǔ)控制測(cè)量以及影片控制測(cè)量等方法，獲取DLG數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和DOM數(shù)據(jù)[2]。其次，測(cè)量像控點(diǎn)的工作，在一般的測(cè)量項(xiàng)目中，通常是采用快速靜態(tài)測(cè)量法、RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量法等方法，從而獲得高程數(shù)據(jù)，判斷出像控點(diǎn)的位置。接著在對(duì)相控點(diǎn)的布置工作中，通常情況下，為了達(dá)到更好的設(shè)計(jì)目標(biāo)，要依靠單條航線3條到4條的基線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置一對(duì)點(diǎn)，這樣就可以通過(guò)布點(diǎn)的工作，控制成圖的范圍，讓接頭位置的漏洞不會(huì)出現(xiàn)，將誤差保持在0.1mm以內(nèi)在刺孔的直徑以及刺點(diǎn)時(shí)。

2.2數(shù)據(jù)處理以及成像

無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量在對(duì)數(shù)據(jù)處理和成像中，要經(jīng)過(guò)以下流程：首先，要解析空中的三角測(cè)量，在使用中，相關(guān)的技術(shù)人員可以讓全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站加入在測(cè)量工作中，在經(jīng)過(guò)像控點(diǎn)的測(cè)量、像點(diǎn)連接等一系列的工作后，實(shí)現(xiàn)空中三角測(cè)量加密自動(dòng)化和對(duì)DOM數(shù)據(jù)生成的完成。還必須檢查控制點(diǎn)文件和相機(jī)文件，在確認(rèn)文件正確無(wú)誤后，才能開(kāi)始對(duì)像控點(diǎn)的測(cè)量工作。其次，在進(jìn)行具體操作外業(yè)調(diào)繪時(shí)，主要運(yùn)用全野外調(diào)繪法，然后再生成DEM數(shù)據(jù)采用航空影像。此外，同樣利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站采集和處理地形圖數(shù)據(jù)，采用自動(dòng)恢復(fù)模型，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而達(dá)到全方位、立體化的圖形測(cè)量目標(biāo)，避免二次誤差問(wèn)題的發(fā)生，進(jìn)而使測(cè)圖更加精準(zhǔn)[3]。做好采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作，一般在開(kāi)始正式采集工作之前，必須要檢查空三精度，然后再通過(guò)像控點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，在像控點(diǎn)達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn)的要求后，再根據(jù)流程進(jìn)行后續(xù)工作。還有在生成DOM和DEM的過(guò)程中，必須要保障制作的精度能夠與處理和編輯后的數(shù)據(jù)相符，采用相關(guān)軟件進(jìn)行對(duì)DEM的制作，上述操作完成以后，利用專(zhuān)用軟件制作正在攝影的影像，在這項(xiàng)工作中，一定要做好技術(shù)的把控，讓誤差問(wèn)題不要出現(xiàn)在測(cè)量流程和結(jié)果中。

2.3無(wú)人機(jī)測(cè)量結(jié)果

在無(wú)人機(jī)測(cè)量過(guò)程中，在進(jìn)行有效測(cè)量多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，可以采用RTK網(wǎng)絡(luò)定位法，將其運(yùn)用在測(cè)量區(qū)內(nèi)部，用此方法，還可以讓DLG的成果進(jìn)入到所有的檢測(cè)點(diǎn)中，為全面檢測(cè)工作提供保障。高程精度檢查一般適用于地勢(shì)復(fù)雜、地物較少、地形陡峭的測(cè)繪區(qū)。由此可以看出，高程精度檢查應(yīng)用于容易對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行判斷的測(cè)繪區(qū)域，先進(jìn)行數(shù)據(jù)采取，將測(cè)點(diǎn)的位置準(zhǔn)確的在圖紙上標(biāo)出來(lái)，這項(xiàng)工作對(duì)以后的數(shù)據(jù)對(duì)比打下基礎(chǔ)，讓對(duì)比進(jìn)行的更順利。無(wú)人機(jī)的測(cè)量過(guò)程更高效、便捷，適用區(qū)域更廣，測(cè)量結(jié)果也會(huì)比較科學(xué)、準(zhǔn)確[4]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，可以看出無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山地形圖測(cè)繪中的重要作用，無(wú)論在測(cè)量過(guò)程中，還是測(cè)量結(jié)果上，都要比傳統(tǒng)的測(cè)量方式便捷、科學(xué)、高效，同時(shí)無(wú)人機(jī)的航測(cè)技術(shù)不僅僅局限在礦山地形圖的測(cè)繪中，也可以將此技術(shù)延伸在礦山環(huán)境的檢查和治理中，提高對(duì)治理工作的監(jiān)督力度，也可對(duì)礦山信息數(shù)據(jù)建設(shè)做出貢獻(xiàn)，同樣也適用于礦山開(kāi)采的檢測(cè)和對(duì)礦產(chǎn)資源的保護(hù)中。目前，無(wú)人機(jī)的航拍技術(shù)已經(jīng)有了很大突破，但是在以后的科研中，還要更加注重創(chuàng)新，讓無(wú)人機(jī)的航拍技術(shù)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，使人們的生活更有科技感。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁曼飛，謝忠俍.基于無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)錳業(yè)，2018，36（05）：11-13+20.

[2]劉建威.礦山測(cè)量中GPS技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)探索[J].世界有色金屬，2018（14）：33-34.

[3]康一鳴.基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的礦山地形精準(zhǔn)測(cè)量方法[J].世界有色金屬，2018（13）：27+29.

[4]唐劍.礦山儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2018（13）：30+32.