基于低空遙感的礦山測(cè)量技術(shù)研究

張豐澤　馬洪江　王海衛(wèi)

摘 要 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了我國(guó)各項(xiàng)工作的前進(jìn)，在礦山的測(cè)量工作中，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代發(fā)展的要求，低空遙感的測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，為整個(gè)礦山測(cè)量工作帶來了新的生機(jī)，有效確保礦山測(cè)量工作的精確度，本文主要針對(duì)現(xiàn)階段的礦山測(cè)量工作中，低空遙感技術(shù)的具體應(yīng)用展開深入的研究和探索，不斷完善整個(gè)測(cè)量工作的開展，全面促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 低空遙感；礦山測(cè)量；技術(shù)研究

中圖分類號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）17-0186-01

社會(huì)在進(jìn)步，科技在快速發(fā)展，最近幾年，面對(duì)擁有龐大體積和比例的礦山來說，測(cè)量工作一直是一項(xiàng)巨大分難題，無人機(jī)低空遙感的出現(xiàn)，成為了礦山測(cè)量的主要工具，它的測(cè)量不僅快速而且精確，為礦山提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支持，我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，各項(xiàng)建設(shè)都在逐漸的發(fā)展和完善之中，礦山在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要的位置，如何才能更好的使用低空遙感技術(shù)，應(yīng)用到礦山的測(cè)量工作中，本文中進(jìn)行了更加詳細(xì)的介紹。

1 無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

1）快速響應(yīng)。無人機(jī)的操作十分簡(jiǎn)便和快捷，同時(shí)申請(qǐng)空域也十分的方便，無人機(jī)可以在極短的時(shí)間里達(dá)到升空的準(zhǔn)備，天氣對(duì)于無人機(jī)的影響也很低。無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于可以在接到指令后快速達(dá)到特定的工作區(qū)域，可以獨(dú)立完成測(cè)繪工作，對(duì)于要求較高的效率和時(shí)間測(cè)量工作也非常適合。

2）獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)能力。無人機(jī)的影像分辨率非常的高，可以擁有超高分辨率數(shù)據(jù)的獲得能力，而且無人機(jī)能搭載多波段的傳感器進(jìn)行多角度的攝影以及進(jìn)行特殊檢測(cè)目標(biāo)。

3）容易維護(hù)且成本廉價(jià)。對(duì)比于其他載人航攝系統(tǒng)來說，無人機(jī)的性價(jià)比特別高，并且無人機(jī)的遙感系統(tǒng)的費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)成本以及維護(hù)和操作的成本都非常低廉。

4）數(shù)字產(chǎn)品的多樣化。數(shù)字產(chǎn)品即主要是有數(shù)字的高程模式、數(shù)字影像、三維景觀圖和全景影像圖等等的產(chǎn)品，可以任意漫游并把幾十平方公里的影像拼接成一副全景的影像圖，這就是全景影像圖。

1.2 應(yīng)用領(lǐng)域

1）應(yīng)急測(cè)繪領(lǐng)域。最近這些年，我們國(guó)家的自然災(zāi)害連續(xù)不斷，造成的損失可以說不計(jì)其數(shù)，每年我國(guó)都在發(fā)生各類的地質(zhì)災(zāi)害。因此我國(guó)多使用無人機(jī)進(jìn)行探測(cè)，無人機(jī)因其迅速反應(yīng)的能力在地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、雪災(zāi)和其他應(yīng)急災(zāi)害的應(yīng)急測(cè)繪當(dāng)中被大量的運(yùn)用。

2）新農(nóng)村與小城鎮(zhèn)的建設(shè)測(cè)繪。我國(guó)的城鎮(zhèn)建設(shè)是非常驚人的，光小城鎮(zhèn)就有3萬個(gè)，行政村莊更是有65萬個(gè)，自然村則有257個(gè)，而村莊的面積都比較小，面積都是在幾平方公里以下，如果使用載人的航空攝影進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)偏差，而且成本也太高了，但是使用用無人機(jī)就會(huì)非常方便，因?yàn)闊o人機(jī)有高效的高分辨率影像制作大比例尺地形圖。

1.3 無人機(jī)的低空遙感系統(tǒng)

攝影測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建不但要有小型無人機(jī)的飛行平臺(tái)、飛行控制系統(tǒng)、遙控設(shè)備、通信設(shè)備、影像設(shè)備，而地面信息接收設(shè)備更是很重要的一部分。

2 無人機(jī)應(yīng)用在數(shù)字礦山的建設(shè)

建設(shè)數(shù)字礦山就需要關(guān)鍵的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，三維景觀圖、正射影像圖、大比例尺地形圖等等，如果使用其他的航攝方法獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)偏差，而且成本高效率很低，大型飛機(jī)不適合在小區(qū)域的范圍內(nèi)進(jìn)行航空攝影，不但成本非常的高而且得到的數(shù)據(jù)也不是很準(zhǔn)確，而無人機(jī)的自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，還有低空無人飛機(jī)的技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，隨著無人機(jī)低空影像的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)完全可以運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺地形圖測(cè)繪和航空攝影，無人飛機(jī)的測(cè)繪運(yùn)用，不但能高效率的保證數(shù)據(jù)的獲取而且使用成本極低，對(duì)數(shù)字礦山的建設(shè)帶來的效果十分明顯。

2.1 技術(shù)流程

1）像片控制測(cè)量。像片的成圖精度和測(cè)圖的依據(jù)主要是依賴像片控制點(diǎn)的測(cè)量，航測(cè)外業(yè)工作的關(guān)鍵就是對(duì)于野外相片的控制點(diǎn)的選刺，因?yàn)檫M(jìn)行實(shí)地選刺的目標(biāo)都是比較小的地物，所以在相片上的影像比較清晰，更加容易進(jìn)行內(nèi)業(yè)的選刺，在現(xiàn)場(chǎng)編繪點(diǎn)位文字，精準(zhǔn)的描述了相關(guān)地物和點(diǎn)位之間的聯(lián)系。

2）地形圖的編輯和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的采集。進(jìn)行地貌測(cè)繪作業(yè)的方法，一般都是使用以人工作業(yè)為主的三維跟蹤立體測(cè)圖，作業(yè)中采用的是外業(yè)調(diào)繪、采編一體的方法，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分層來進(jìn)行地物和地貌要素?cái)?shù)據(jù)的搜集，才能生成DXF格式的地形圖文件，以上完畢以后將南方CASS7.1導(dǎo)入進(jìn)來，然后運(yùn)用外業(yè)調(diào)繪的內(nèi)容來進(jìn)行圖形編輯，進(jìn)行編輯時(shí)一定要按照?qǐng)D式的標(biāo)準(zhǔn)來

編輯。

3）數(shù)字正射影像圖的制作。制作數(shù)字正射影像圖時(shí)，每一個(gè)像對(duì)的格網(wǎng)間距生成的DEM來進(jìn)行編輯，根據(jù)航空像片的內(nèi)外元素對(duì)航空像片來進(jìn)行數(shù)字的微分糾正，用來取得正射影像，然后每個(gè)像對(duì)的正射影像經(jīng)過裁切、整飾、色彩處理等一些列的處理過程，實(shí)現(xiàn)制作礦區(qū)數(shù)字正射影像圖。

2.2 精度的分析

1）數(shù)字化測(cè)圖的精度分析。礦區(qū)里的地形大多都是山地的地形，管線平面的位置圖，上中的誤差可以放寬到地物點(diǎn)對(duì)附近野外控制點(diǎn)的平面位置中誤差的1.2倍，而內(nèi)業(yè)的加密點(diǎn)對(duì)近野外的操作點(diǎn)圖上點(diǎn)位中誤差為0.55MM，而實(shí)際為1.1M，地物點(diǎn)對(duì)金野外操作點(diǎn)的誤差為0.8MM，實(shí)際為1.6M，內(nèi)業(yè)高程注記點(diǎn)對(duì)最近野外控制點(diǎn)的高程中誤差達(dá)到1.2M，而等高線的近野外操作點(diǎn)的誤差可以達(dá)到

1.5M。

2）數(shù)字正射影像圖的質(zhì)量分析。如果生成的礦區(qū)正射影像圖數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，零立體觀測(cè)左右正射影像，沒有發(fā)現(xiàn)顯著的地形起伏，正射影像的反差適中，圖色均衡，色調(diào)完全一致，完全符合平面圖的質(zhì)量要求。

3 結(jié)論

本文主要論述的是低空搖桿的礦山測(cè)量技術(shù)研究，面對(duì)科技不斷發(fā)展的今天，各種高科技的測(cè)圖技術(shù)已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用，其中無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)的測(cè)圖技術(shù)在最近幾年有了良好的發(fā)展前景，并以精確的測(cè)量技術(shù)和低成本高效率為礦山帶來了更多的便利，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的

貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉三超.無人機(jī)遙感在城市變化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2014（5）：33-41.

[2]李小文.礦山多角度測(cè)量技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（3）：15-18.endprint