無人機航測在礦山測繪中的應用研究

劉成銳

（河北九華勘查測繪有限責任公司（華北地質勘查局五一九大隊），河北 保定 071051）

隨著經濟的發展，我國工業得到了長足的進步并且其規模也處于不斷的擴大之中，與此同時對礦產資源有了更多的需求，進而也就對礦山開采工作提出了一定的挑戰，需要其開采量得到大幅度的提高。然而在進行礦山開采時，礦山的測繪則是測繪工作人員所面臨的首要任務，其必須要對礦區的地形、地貌以及地質等各方面條件進行充分的了解。在此基礎上才能夠設計出一個較為科學合理的開采方式，進而也就可以更好的保證礦山開采工作的有效性[1]。而無人機航測技術的出現則為礦山測繪工作提供了新的發展方向，由于其具有精度高、效率高、成本低、覆蓋面積大、靈活性強等優勢，可以在復雜的礦區地區輕松的實現影像的獲取，從而對傳統測繪方式所存在的不足就可以得到有效的彌補，積大程度促進了礦山測繪工作的進步與發展。

1 無人機航測技術的簡要概述

通過使用航測技術來對礦區以及礦山進行測繪就可以有效的對其所處的地理位置、附近地區的地形、地貌的復雜情況等各方面的數據進行有效的獲取。在此基礎上，工作人員就可以準確的掌握了礦產資源的分布情況，因此在進行礦區的開發以及開采工作時，就可以更有針對性的進行作業方法的設計。而且相對于以往較為傳統的人工測繪而言，其具有成本低、覆蓋范圍廣、效率高、速度快、機動靈活、準確性強等優勢，進而就可以使得礦山測繪工作的效率得到大幅度的提高[2]。與此同時，無人機航測技術還融合了現代化的通信技術、GPS定位等，而且其還可以輔助分析系統、定位系統來對獲取的數據進行處理、分析和記錄，從而礦山的地形以及資源分布情況就可以更加清晰的呈現在工作人員面前，這樣也就大力推進了礦山測繪工作的效率。

2 應用無人機航測技術的優勢

2.1 整體對礦山進行監測

在對礦山進行開采時，其相關的活動勢必會對周圍的礦區環境造成一定的影響。這時無人機航測技術就能夠有效的對周圍環境進行監測，如此一來就可以有效避免礦區環境因礦山開采工作而遭受破壞，就可以更好的保證礦山開采工作的安全性，使其能夠順利的進行下去。通過對我國的礦產資源分布情況進行調查分析可以發現，在礦產資源較為豐富的地區其地質環境往往較為惡劣，在這種惡劣的地理環境下如果使用人工的方式往往無法有效的對其信息進行采集，并且測繪所得到的數據準確性也不高[3]。而無人機航測技術的出現就為這一問題的解決提供了方向，通過操控無人機使其在貼近礦山地面的高度進行飛行，測繪工作人員就能夠及時的獲取其所拍攝的影像，進而就能夠對礦區的地貌產生一個具體的認識。并且無人機航測技術還可以在較短的時間內完成測繪數據的收集，同時其所收集的數據相較于人工測繪所獲取的數據而言完整性以及精確度都有大幅度的提高。

2.2 監控、保護礦產資源

由于礦產資源屬于不可再生資源，所以在進行礦產資源的開采以及利用時就要深思熟慮，保證不可再生資源利用的科學性。在我國的法律中也明確指出了私人的礦產資源開采行為是觸犯法律的，但是由于我國土面積廣闊，礦產資源較為豐富，所以在進行監控時就存在一定的難度。而這時通過對無人機航測技術進行運用，政府就可以更有效的對礦產資源的開采情況進行管控，進而也就可以更好的實現我國礦產資源的保護。

2.3 獲取分辨率較高的影像數據

在進行礦山的測繪時，需要無人機在低空飛行中憑借攝影設備來獲取影像數據，而這些數據都有著較高的分辨率，這是傳統人工測繪方式所無法匹及的。在實際的運用時其還有著覆蓋面積較大的優點，甚至那些單憑人力無法進行測繪的地方無人機都可以較為輕松的抵達并獲取準確的數據，如此一就可以有效的消除測繪結果的誤差，在此影響下在進行開采工作方案的制定與規劃時，其針對性以及有效性就可以得到進一步的提高[4]。

2.4 高效率獲取數據信息

無人機航測技術其是通信技術、高清采集技術、傳感技術、GPS定位技術以及遙控技術等各種新興技術的有效整合。在以上技術的支撐下，無人機也就可以在較大的范圍內獲得較為精準的數據，這樣傳統測繪方法所存在的局限性就可以得到有效的突破。此外，無人機的工作也不受惡劣地質環境的影響，只要天氣適宜，那么無人機就可以長時間的持續工作，如此一來測繪工作的用時就可以大幅度的縮減，其工作質量相較于傳統測繪方式而言，也有了大幅度的提高有利于測繪工作的進步和發展。

2.5 較強經濟適用力

當前在科技進步的影響下，無人機航測技術也獲得了長足的進步，在不斷的更新換代中其成本越來越低，而且工作人員在進行使用時也只需要簡單的注冊就可以了[5]。即使是成本較低的無人機航測技術其也有效地融合了通信技術、網絡技術以及信息技術等，所以將其運用到礦山測繪工作時就可以較為高效的進行數據的搜集，由此可以看出其有較強的經濟適用力。隨著行業競爭越來越激烈，無人機航測技術也處于不斷的發展之中，所以其數據獲取的精度以及效率也在不斷的提高，這也就為礦山測繪工作的發展注入了新的活力。

3 在礦山測繪中無人機航測技術的應用

3.1 概括項目任務

第一，則是要進行測繪數據的采集，然后根據其來進行數字線劃圖的制作，在這一過程中則要對比例予以注意，可以使用1:2000或1:5000的比例尺。第二，因為無人機所采集到的圖像往往是中心投影圖像，要想保證圖像的有效運用，必須將其調整成正射影像圖。第三，則要進行地形圖以及地質圖的繪制。第四，應該對數據的準確性進行驗證。進行無人機航測技術的應用是為了保證獲取數據的有效性，測繪工作人員則應該在工作前對其控制點進行確定，并對其上的數碼相機進行調整，以此來保證獲取的數據達到相應的標準。而在對數據的準確性進行驗證時則可以利用相機來對結果進行標定，這樣就可以有效的進行數據的評估。

3.2 項目的實際情況

3.2.1 設計航線

為了保證無人機對礦山相關數據獲取的效率，測繪工作人員必須要根據當地的情況，結合其面積、地理環境等設計出科學合理的路線，還要對飛行高度、分辨率、飛行方向等各方面因素予以結合，進而使無人機能夠安全的順利的完成飛行任務，進而取得較為準確全面的地況數據。

3.2.2 地面控制

在無人機進行航測時，地面控制也是不可或缺的。在進行無人機航測技術的運用是必須要充分的與實際情況進行結合，進行合理的布控，保證無人機的航線能夠對整個地區進行全面的覆蓋，而且在地面控制時還要保證無人機的航測能夠不重復不留死角[6]。如果測繪工作人員能夠設置一個科學的布控，利用RTK定位技術對相關數據進行有效的控制能夠獲得精確的航測數據。

3.3 評定分析采集精度和加密結果精度

3.3.1 空中三角測量

空中三角測量法則可以用于對那些成像較小的地區的航測中，以此來提高所獲取數據的精度，這是因為這一技術可以對影像的外方位元素進行準確的計算，而且其還可以結合加密坐標展開更加細致的分析，在獲得更多的數據或后，其則會對這些數據進行處理，進而也就更好地保障了數據的可靠性。

3.3.2 分析成果精度

對礦山測繪的數據的精度進行檢查時就應該將無人機航測所獲得的數據與人機航測獲得的數據進行對比，還要將二者的飛行高度以及其所獲取的圖像進行比較。而在對無人機的飛行高度進行研究時，則要使用恰當的計算方法，對有關數據進行計算，進而確定其飛行高度，如此一來就能夠更好的確保其獲取數據的準確度。

4 總結

綜上所述，隨著我國科技的發展，無人機航測技術處于不斷的升級之中，通過將其運用到礦山測繪中去其優勢就可以得到更有效的凸顯，如此一來以往較為傳統的礦山測繪工作中所存在的不足就可以得到有效的彌補，測繪人員也可以在較短的周期內獲得更加準確的數據，進而測繪工作的效率就得到了有效的提高。與此同時，其成本也可以大幅度的縮減，所以說無人機航測技術對礦山測繪工作的發展有著十分重要的作用。為此，我國就必須要大力推進無人機航測技術的研究，進而使其在我國礦產資源開采工作中發揮更大的作用。