無人機航測技術在礦山測繪中的應用

劉 楊

（江西省勘察設計研究院，江西 南昌 330095）

1 無人機航測技術概述

對礦山或礦區進行航測，主要是對其地域地形、位置、以及各項資源的分布情況進行一些測量和采集數據，確定相關的礦產資源信息，掌握當前礦區的實際資源分布等情況，可有利于對現有的礦區，礦山資源進行分配，進行有計劃的開采、開發等一系列工作內容。無人機航測技術是對傳統航空攝影測量技術的補充，其優點：機動靈活，高效快速，精細準確，作業成本低，適用范圍廣，生產周期也較短，大大提高了傳統測量的工作效率。無人機航測技術主要利用了現代化的通信技術，在GPS定位技術基礎上，通過導航與定位系統，數碼傳感器，以及數據處理分析系統等，將拍攝的影像以及采集的數據進行記錄并處理分析，來掌握被測礦山的基本情況，也可根據地形環境，資源分布等數據繪制模型來具體分析礦山、礦區的具體情況。

2 無人航測技術應用的主要優勢分析

2.1 獲取的影像數據分辨率較高

無人機航測技術中采用了低空飛行的方式，且配備了高清分辨率的影像采集設備，所得的影像數據分辨率能達厘米級，這是無人航測技術的一大優勢。且在實際測繪中，較傳統人工測繪技術來說，無人機航測技術的使用范圍更加廣泛，能達人工不能到的地方和高度，對人工測繪來說是個補償，且采集的數據準確，避免了人員操作的誤差，對礦山測繪工作的有效開展有重要的意義。

2.2 數據信息獲取效率較高

無人機航測技術主要是利用一些現代新興的技術，比如，現代化數據通信技術、GPS定位技術、低空飛行技術、遙測遙控以及傳感技術、高清影像采集設備等等新興技術。這些技術的使用，使無人機航測技術的應用范圍擴大，解除了人工操作的一些限制，且靈活便捷，采集數據全面且精準，這是無人機航測的最大優勢。需注意的是，只要外部環境良好，無人機航測就可以連續工作，縮短了測繪工作的周期，提高測繪效率。

2.3 經濟實用性較強

無人機航測技術本身成本較低，一般情況下，只要注冊成功就可飛行，且其將現代網絡技術、通信技術以及計算機信息技術等融入到自身設備中，在操作時方便快捷，便于應用，能高效的完成航拍數據采集，具有較強的經濟實用性。加之當前行業間的競爭越來越激烈，無人機航測作為新興技術，不僅在實效上縮短工期，且精準度和效率上都是非常不錯的，這為礦山測繪工作的開展提供了較大的動力。

3 無人機航測技術在礦山測繪中的應用

3.1 項目任務概況

第一，對數字線劃圖進行采集，要注意，采集的數字線劃圖一種是比例1∶2000，一種是比列1∶5000。第二，采集的數字影像圖需是正射影像。第三，要對進行工作的礦區繪制一份地形地質圖。第四，對無人機航攝系統數據采集的精度進行驗證。在具體的操作過程中，就是采用無人機進行攝影工作，但是在無人機進行工作之前，要確立一些地面控制點，對無人機上搭載的數碼相機進行精度的調整，這樣就能達到數據采集的要求。并且，還要把對相機的標定結果用于實際的產品生產測繪過程當中，這樣就可以對無人機的精度水平進行準確的評估。

3.2 無人機航測項目實施情況

（1）航線的設計。無人機航測技術在對礦山進行航測時，首先要根據實際的礦山情況，比如，礦山或礦區的地形環境，總的面積，以及周邊的人文環境等進行研究分析，進一步設計出航測的航線圖。在此過程中要注意對航線各方面進行比對和確定，航線圖的設計中要包括無人機的飛行高度，飛行方向，以及分辨率多少和需要的飛行航線數量等，且要保證各方面數據的準確，才能在工作中完成航測的真實準確性。

（2）地面控制。無人機航測技術離不開地面控制工作的開展，在我國有明文規定，在采用無人機進行航測時，為達到全面覆蓋待測區，需要在實際操作中根據礦山的實際情況，進行全方位的布設工作，即進行科學合理的布控野外采點，來提高航測范圍，爭取沒有死角，且不重復采集等目的。

3.3 加密結果精度及采集精度評定分析

（1）空中三角測量。無人航測技術雖說是方便快捷，覆蓋面廣，但在一些數碼影像成像較小的地區，或者是地面控制點達不到要求的情況下，我們需要采用空中三角測量技術進行彌補。此技術可以對影像外的方位元素進行準確預算，也可以了解一些加密點的地面坐標，此時可獲得更多的數據信息。再利用相關的技術軟件去處理分析這些數據信息，可大大提高測量的結果，對條件較差的航測結果有所改善。

（2）成果精度分析。對成果精度的一系列分析，需要對無人機航測和人機航測采集的數據進行全方位的比較，其中包括有兩者的飛行高度和兩者采集到的影像信息等。而對無人機的飛行高度研究時，需要進行多方面的數據采集和計算，可采用一系列計算方法對直接測量的數據和計算出的定向點與連接點中的結果進行研究，從而得到無人機的飛行高度。

4 無人機拍攝在礦山測繪中的應用

在我國進行礦山測繪過程中，基本都是通過采集到數據信息進行礦山的數字結構建模，這樣能夠更全面的分析礦山的資源分布，環境狀況，地質地形特點等基本信息，為開采時提供可靠性的依據。在實際測繪工作中，無人機航測技術的應用，可科學的進行可控制點的布設，并按照相關規范，規定，以及借助PTK差分定位方法對控制點范圍內各項平面數據和立體數據進行有效的控制，從而得出更全面的航測數據。借助無人機航測技術的高清影像采集設備，可記錄很多的影像信息，這些影像數據的對接，通過測圖軟件能夠有效的建立三維立體模型。可控點數據的設置，對影像的精準度提供了保證，此時繪制出的模型，不論是輪廓還是基本的邊線等數據都是比較符合實際情況的，再通過進行數據信息間的匹配，可有效控制繪制的模型的準確性。

5 結語

綜上所述，無人機航測技術是新時代下的產物，隨著科學技術和信息技術的不斷發展，無人機航測技術在現代測繪行業中的優勢越來越明顯，可對礦山開采的常規監測以及礦區地形地質的繪制，以及航測礦山地質災害等提供了有利的技術支持，其數據的精準度，和內容的豐富性都是傳統人工測繪所不能及的，因此，在礦山測繪中，無人機航測技術有著不可忽視的技術支撐和數據保障作用。