無人機航測技術在礦山測繪作業中的運用淺析

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

近年來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國礦山工程事業發展迅速。值得注意的是，礦山測繪是礦山整體工程工作中非常重要的一個環節，要想提高礦山測繪工作的質量，合理科學地應用現代化測繪技術非常關鍵[1]。其中，無人機航測技術優勢突出，測繪精準度高、且獲取測繪數據信息的速度快，能夠彌補人工測量存在的盲點，擴大測繪范圍。所以，在礦山測繪工作開展過程中，無人機航測技術的應用機制頗高。鑒于此，此次針對“無人機航測技術在礦山測繪作業中的運用”進行分析研究具備一定的價值意義。

1 無人機航測技術概念及操作流程分析

1.1 無人機航測技術概念

無人機航測技術是利用無線電遙控設備及加載好的程序控制裝置獲取測繪信息的一項技術，具備多方面的優勢，具體為：其一，機身輕巧、靈活；其二，經濟性好；其三，安全性高等[2]。同時，基于無人機航測系統框架層面分析，該系統的構成成分主要包括：①無人機飛行平臺；②飛行控制系統（主要負責飛行控制及任務設備管理）；③攝影傳感器；④地面控制系統組等。此外，在進行礦山測繪作業時，作業人員一般會選擇固定翼無人機和EOS 5DMarkⅡ攝影傳感器。

1.2 無人機航測技術操作流程

在礦山測繪作業中，無人機遙感技術的應用，能夠對礦山生產建設工作的全過程實現有效監控。在多角度對遙感影像進行采集的基礎上，能夠將地標物周邊的真實面貌直觀、形象地描述出來。總結起來，無人機航測技術的具體應用流程如下：

（1）影像數據的獲取。利用無人機航空攝影系統，根據測繪作業需求布設多個像控制點，獲取測量數據。

（2）正射影像處理與制作。將測繪所得的影像數據、像片控點數據等集中在一起，經預處理后，向INPHON軟件主模塊導入，然后進行空中三角測量作業，通過OrthoVista模塊及SeamEditor等的應用，對單片進行糾正處理，然后在拼接影像之后，將正射影像成果生成出來。

（3）實景三維建模。基于礦山測繪工作開展過程中，通常會應用到自動水平高的ContextCapture center軟件來進行實景三維建模，將影像和數據導入其中，提交任務進行三角測量解算，合理設置各項參數及像控點刺點位置，確保影像精度符合要求，然后根據作業目標選擇建模的區域、精度及格式。

（4）數字線劃地圖（DLG）制作。通過EPS3D Survey三維測圖軟件的使用，進行數字線劃地圖（DLG）制作，具體做法為：通過軟件將OSGB格式的實景三維模型數據轉換為DSM模型數據，利用地形繪制工具，直接在實景三維模型上描繪地形要素，生成等高線，并根據實景模型對其進行修改，根據特征點繪制目標區域地貌。

2 無人機航測技術在礦山測繪作業中運用的意義及具體運用要點分析

如前所述，對無人機航測技術的概念及操作流程有了一定程度的了解。而從礦山測繪作業效率及質量的提升角度考慮，還有必要了解無人機航測技術在其中的運用意義及具體運用要點。總結起來，無人機航測技術在礦山測繪作業中的運用意義及具體運用要點如下：

2.1 運用意義

無人機航測技術在礦山測繪作業中運用的意義體現在多個方面，總結起來包括：

（1）促進數字化礦山發展。數字化礦山的構建，能夠為礦山信息化管理的實現提供有效支持。而在礦山測繪工作開展過程中，如果使用常規的一些測繪技術方法，則在數據獲取方面不夠全面，且獲取數據的速度緩慢，不符合數字化礦山建設工作的要求。而對于無人機航測技術來說，技術全面，且能夠在復雜環境下展開測量作業，尤其是在偏遠的山區，無人機航測技術的應用價值頗高，且可使測繪工作的效率得到有效提升，比如能夠得到礦山測量區域準確的地形地籍等相關數據信息，以此為數字化礦山的建設及發展提供有效推進作用。

（2）為礦山環境治理提供數據支持。基于生態環保發展理念下，發展綠色礦山刻不容緩。并且，從現狀來看，為了促進礦山事業可持續發展，在礦山資源開發利用過程中，還需要注重環境保護工作的開展[3]。而無人機航測技術的應用，能夠獲取礦山環境保護及監測所需數據信息，通過數據處理分析，能夠為礦山環境治理提供合理科學的決策，從而使綠色礦山發展得到有效促進。

（3）為礦產資源保護及利用工作的開展提供便利。對于礦產資源來說，存在不可再生的特點，并且現狀下礦產資源非常稀缺，需做好礦產資源保護工作，使礦產資源的利用率提升。然而，由于部分礦產工程所使用的開采技術較為滯后，而且還存在不規范開采的情況，這使得出現礦產資源嚴重浪費的問題。而無人機航測技術的應用，能夠實現對礦產開采狀況的監控，通過信息的獲取，為礦產資源保護及利用工作提供數據信息支持，進而作出科學決策，使違法、違規開采事件的發生得到有效預防控制，進一步使礦產資源得到有效保護，并全面提升礦產資源的利用價值。

2.2 運用要點

根據實踐工作經驗，將無人機航測技術運用到礦山測繪作業中，需掌握的要點包括：

（1）優化航線及控制點設計。為了保證無人機航測的質量，需做好航線設計。在對礦山面積及地貌進行測繪之前，并且倘若礦山面積大，或礦山地形地貌存在復雜的特點，則需根據工程項目的實際情況，把礦山分成若干個區域，然后進行測繪作業[4]。考慮到無人機測繪易忽視的區域，需重視旁向重疊度及航向重疊度設計，并將無人機航線標明；此外，對像控點均勻布設，使無人機飛行的精準性得到有效保證。

（2）空中三角加密處理。利用無人機航測技術，能夠實現在短時間內得到礦山測繪目標的大范圍航攝數據。然而，倘若礦山地形地貌存在復雜的特點，且礦山地表被植被大范圍的覆蓋，則會存在較為明顯的留白問題，使得局部區域測量精度難以得到有效保證。因此，需通過空中三角加密處理方法，使測量精度提升。在空中三角加密處理過程中，需將影像方位當作基礎，計算并預測數據，測量過程應用現代創新軟件，將干擾因素剔除，使留白有效避免。如下圖1所示，為無人機航測技術應用的關鍵環節作業流程圖：

圖1 無人機航測技術應用的關鍵環節作業流程圖

（3）輸出數據內業處理結果及成果圖件。在內業數據處理過程中，需使用到影像拼接及像控點聯測方法，在初步處理工作完成之后，將數據向繪圖軟件中導入，通過內定向以及相機畸變處理之后進行采編作業，進一步將成果圖件輸出。此外，需對地形圖進行認真檢查，保證無誤，進一步對成果資料提交。

（4）成果精度分析。在無人機航測技術特征與人機航測技術特征對比分析過程中，通常需通過成果精度分析實現[5]。利用成果精度分析，對礦山測繪起到輔助作用，在相關數據進行對比分析的基礎上，使礦山測繪的效果得到有效保證。因此，需重視無人機航測過程的成果精度分析，確保礦山測繪工程項目測繪成果的有效性及質量。

3 結語

綜上所述，為了提高礦山測繪工作的效率及質量，有必要合理科學地應用無人機航測技術。在此項技術應用過程中，需掌握技術操作流程，即“影像數據的獲取→正射影像處理與制作→實景三維建模→DLG的制作”，以此提升無人機航測技術使用的規范性及科學性。

與此同時，結合礦山測繪工程項目的實際情況，對化航線及控制點，并做好空中三角加密處理工作，輸出數據內業處理結果及成果圖件之后，進行成果精度分析，以此獲取精準的航測數據成果。此外，值得注意的是，無人機航測技術的應用，能夠有效解決礦區測繪環境險峻無法進行人工作業的問題，能夠有效提升礦山測繪作業工作效率及質量；由此可見，無人機航測技術在礦山測繪工作開展中值得借鑒及應用。