無人機遙感技術在礦區(qū)測繪中的應用研究

（甘肅省地質礦產勘查開發(fā)局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

無人機遙感技術是利用無人駕駛飛機，通過遙感傳感器、GPS定位系統(tǒng)等對國土資源、礦區(qū)情況等資源快速獲取的關鍵技術，具有極強的勘測能力，并且勘測時間短，將無人機遙感技術應用到礦區(qū)測繪中能夠測出礦區(qū)的詳細數據，能夠保護礦山工作人員的安全，保護礦山環(huán)境，利于礦區(qū)開發(fā)。

圖1 無人機遙感技術流程

1 無人機遙感技術流程要點

1.1 飛行準備

飛行前的準備內容包括：選擇航拍測繪設備、航線規(guī)劃涉及、飛行方案涉及（確定航高及飛行速度、重疊度）[1]。

1.2 保持每天的工作日志

記錄當天風速、天氣、起降坐標等信息，并保存數據供日后參考和分析。

1.3 建立無線電臺和地面站

無線電鏈路用于地面站和無人機之間的通信。目前，大多數測繪無人機使用無線電鏈路在無人機與地面站之間進行數據交換。

1.4 飛行執(zhí)行

根據制定的分區(qū)航攝計劃，尋找合適的起飛點，對每塊區(qū)域進行拍攝采集照片。

在設備檢查完畢，并確認起飛區(qū)域安全后，將無人機解鎖起飛。起飛時飛手通過遙控器實時控制飛機，地面站飛控人員通過飛機傳輸回來的參數觀察飛機狀態(tài)。飛機到達安全高度后由飛手通過遙控器收起起落架，將飛行模式切換為自動任務飛行模式[2]。同時，飛手需通過目視無人機時刻關注飛機的動態(tài)，地面站飛控人員留意飛控軟件中電池狀況、飛行速度、飛行高度、飛行姿態(tài)、航線完成情況等，以此保證飛行安全。

1.5 飛行結束

無人機完成飛行任務后，降落時應確保降落地點安全，避免路人靠近。完成降落后檢查相機中的影像數據、飛控系統(tǒng)中的數據是否完整。數據獲取完成后，需對獲取的影像進行質量檢查，對不合格的區(qū)域進行補飛，直到獲取的影像質量滿足要求。

2 無人機遙感技術在礦山測量中的應用

2.1 避免無人機航拍影像曝光

影像的曝光過度或不足、影像的重影、散焦與噪點，將嚴重影響三維建模的質量。為了避免這類曝光問題、在外出航拍時盡量提前看天氣預報，在多云的天氣拍攝比大晴天更好，如果必須在晴天拍，最好選擇中午左右使陰影區(qū)域最小化。

圖2 測量范圍

2.2 測量過程

規(guī)劃航線拍攝時，建議采集航向重疊度75%以上，旁向重疊度不小于70%的影像。為實現(xiàn)更好的效果，更好的還原建筑，建議同時采集垂直和傾斜影像。并同時用小無人機低空采集高空相機拍不到的死角。

盡量選擇高分辨率的單反相機，建議2000萬像素以上。避免使用廣角魚眼鏡頭。最好是選擇定焦鏡頭，如果使用變焦鏡頭，請將該鏡頭焦距設置成最大或最小值。

圖3 架設基站

將相機調整為最大分辨率模式；ISO值盡量低，否則高ISO會產生噪點；光圈值足夠高（光圈越小越好），以產生足夠的景深，背景不要太模糊；快門速度不應該過慢，否則輕微的動作會造成圖像模糊。

在飛行之前檢查天氣很重要，選擇光線充足的天氣進行拍攝。在陰天飛行時，光照柔和均勻，比較有利于拍攝。可以通過安裝濾鏡模仿這種效果，減少由于地面反光、眩光造成的合成效果差。在光線不充足的情況下，可手動進行設置相機參數，增加光圈數值或提高iso，也可降低快門速度。任務過程中要適時調整相機參數，以適應較長的時間跨度。

圖4 人工操作測量

無人機航拍測繪質量主要是對飛行前、中、后，每一個環(huán)節(jié)都務必嚴格把控。是對飛行實施過程中的特殊情況進行把控。

3 結語

當前新技術的發(fā)展為各領域帶來了不同程度的便利，其中無人機的出現(xiàn)，也使得測量工作的難度大大降低。無人機航空攝影測量技術作為一種新型技術，在我國出現(xiàn)較晚，應用地也相對較晚，但是該項技術的優(yōu)勢也顯而易見。未來，更要做好技術的應用。