無人機航測在礦山測量中的應用探究

韓雪

摘要：礦山測量作為礦山開發(fā)的基礎性工作，關系著后期礦山利用的科學性、合理性與安全性，因此，做好礦山測量工作具有重要的現(xiàn)實意義。現(xiàn)階段的傳統(tǒng)測繪存在效率低、誤差大等弊端，難以滿足當前礦山測繪的需求。無人機航空攝影測量技術作為一種新型的測量技術，憑借其高精度、高效率、低成本、高適應性的優(yōu)勢，廣泛應用于社會各領域的測量中。基于此，文章圍繞無人機航測技術應用在礦山測量中的應用方法相關方面進行闡述，以期能為相關工作實踐提供參考。

關鍵詞：無人機航測技術;礦山測量;應用

1引言

就現(xiàn)階段而言，無人機技術在我國發(fā)展迅猛，無人機的推廣、應用已十分廣泛，如攝像、攝影、快遞配送等領域已經(jīng)切實、有效地應用了無人機，并為人們的生活工作提供了極大便利。而針對于礦山環(huán)境的復雜狀況，積極引入無人機航空攝影測量技術，對于簡化工作程序、提高測量精度具有重要實際價值，且能夠從根本上控制測量工作的成本，為礦山企業(yè)的創(chuàng)新升級打下堅實的基礎，因此礦山企業(yè)需要在實踐中加以研究，從而充分發(fā)揮無人機航空攝影測量技術的優(yōu)勢。

2無人機航測技術概述分析

2.1?無人機航測技術內(nèi)容

無人機航測技術主要是通過對礦山的位置、地形、資源及其利用情況等多方面進行實施勘查和測量，從而獲得相關數(shù)據(jù)信息。其重要意義在于能夠全面掌握礦山資源的基本信息與利用狀況，從而實現(xiàn)礦山資源的合理配置。但傳統(tǒng)的礦山測繪技術效率低下，測量精度不高，已不能滿足當前礦山測繪的需求。近年來，隨著信息技術的不斷發(fā)展，無人機航測應用而生，無人機航測以無人飛行器為載體，主要通過利用影像處理、遙感傳感、遙測遙控、無人機操控、數(shù)據(jù)通信及GPS定位等新興技術，進一步實現(xiàn)自動化、智能化、專業(yè)化發(fā)展，能夠快速獲取礦山資源、自然環(huán)境、地震災區(qū)等信息。

2.2無人機航測技術的特征

2.2.1?影像數(shù)據(jù)分辨率高

與傳統(tǒng)測繪技術相比，無人機航測能夠?qū)崿F(xiàn)低空飛行，其所配影像設備為高分辨率傳感器，所獲影像數(shù)據(jù)分辨率高，可精確至厘米級。并且其機動性較強，較易對區(qū)域進行反復測繪，從而有效確保收集數(shù)據(jù)的準確性，提高影像數(shù)據(jù)的分辨率，能夠直觀反映礦山的真實面貌。

2.2.2?測量數(shù)據(jù)獲取效率高

傳統(tǒng)測繪技術的數(shù)據(jù)獲取周期較長，且需要進行復雜的計算，因此，測量效率極低。同時應用傳統(tǒng)測繪技術需要進行較多的事前準備工作，測繪過程較為煩瑣。而無人機測繪則可以免除許多事前準備、協(xié)調(diào)工作，不需要等待特殊的空域申請，只要設備允許，可以立即起航測繪，并同步獲得測繪數(shù)據(jù)，測繪效率較高，且可以適用于環(huán)境較為惡劣的地區(qū)。

2.2.3?經(jīng)濟性、實用性較強

與人工測繪相比，無人機航測能夠充分減少工作人員的工作量，規(guī)避危險的工作環(huán)境，提高礦山測繪的效率。而且無人機航測的成本較低，適合大范圍推廣。因此，無人機航測的經(jīng)濟性和實用性較為突出。

2.3無人機航空攝影測量技術的工作原理

無人機航空攝影測量技術是無人機技術的重要組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)高空作業(yè)、攝影成像、遙控、微波傳輸及計算機影像處理等多樣化功能，進一步拓展了原始測量技術的空間，使得測量工作的效率得以大大提高。其工作原理主要是現(xiàn)代化的無人機設備，通過無人機的高空作業(yè)，利用其配置的攝影設備對于需要測量的對象進行捕捉，測量者通過操縱設備進行遠程遙控。尤其是破解了復雜環(huán)境的測量困難。在完成影響捕捉的基礎上，基于各類軟件對于收集到的信息進行數(shù)據(jù)處理，對影響進行高精度的后期制作，并借助各類比例尺加以完善，確保了測量結(jié)果的指導價值。通常情況下，1：1000、1：2000及1：5000是無人機航空攝影測量技術較為常用的三種比例尺，而選擇需要依照具體的測量狀況及實際需求加以確定。

3無人機航測技術在礦山測量中的具體應用分析

3.1?像控點布設與相機檢校

在實際礦山測量中，無人機測繪技術的應用要確定無人機的拍攝位置是十分重要的。只有科學、合理地布設像控點，才能確保獲得理想的圖像和數(shù)據(jù)，否則可能會導致測繪的質(zhì)量大幅度降低，且浪費時間、浪費資源。

3.2無人機攝影

在像控點布設與相機檢校工作完成之后，進行實際的無人機攝影，需要更加嚴格、科學、認真地做好相關工作。在實際工作中，需要通過定位技術、遙控技術或自動化技術，控制無人機飛行，在像控點位置對待測礦山進行反復多次的拍攝試驗，根據(jù)每次的成像清晰度調(diào)整相機的參數(shù)，直到獲取的影像呈現(xiàn)出最高的清晰度為止。

3.3?正射影像圖制作

正射影像圖的制作，是真正獲取無人機拍攝視頻圖像的環(huán)節(jié)之一，在實際工作中，使用無人機拍攝完畢后，采用計算機軟件制作正射影像圖，通過對大量的方位元素進行分析，獲得三維點，然后進一步分析航測圖像。

3.4?可視模型制作

通過對三維圖形進行可視化處理，以真實還原礦山的影像數(shù)據(jù)，使相關人員直觀地了解拍攝到的地形，并綜合區(qū)域環(huán)境與人文環(huán)境進一步分析，便于直觀明了地觀察地表全貌和地形分布特征。

3.5?空三加密計算

航測完成之后，通過解析方法獲得相片外方位因素以及加密點坐標，校正相片數(shù)據(jù)，確保框坐標殘值的絕對值為0°。同時，對測量點的數(shù)據(jù)進行有效處理，確保限差無誤。加密計算時，相關人員通過自檢校的平差手段減少地球曲率及大氣折光對測量造成的誤差，最大程度上提高測量和計算結(jié)果的準確性。

3.6?外業(yè)測繪與內(nèi)業(yè)測圖

在實際的無人機航測過程中，需要確定高度、寬度及方向等基本參數(shù)，使無人機測量的數(shù)據(jù)較為精確。采用專業(yè)的方法準確計算測圖的高程、平面坐標等，如空中三角測量方法。如果測圖可能存在較大誤差，則需要再次進行補測。

4結(jié)語

總而言之，無人機航空攝影測量技術作為現(xiàn)代化的先進技術之一，對于環(huán)境復雜、精度要求高、體量龐大的礦產(chǎn)測量而言，具有較高的重要價值，充分體現(xiàn)了礦山測量的重要發(fā)展方向。

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（作者單位：黑龍江省第一地質(zhì)勘查院）