無人機航測在礦山測繪中的運用分析

黃奎樹

（江西有色地質勘查二隊，江西 贛州 341000）

作為航空遙感數據獲取系統之一，無人機航測技術具有著快速、靈活、機動、高影像分辨率等特點優勢，在日常科研工作中航空遙感數據系統的高隱蔽性、機動性、效率性等都讓其在礦山測繪工作中充分發揮出自身作用[1]。

1 無人機航測技術的應用優勢

無人機航測過程中始終以低空飛行為主，而且其本身配置的影像設備的分辨率較高，因此通過無人機航測得到影像數據本身的分辨率較高，根據影像設備中傳感器的分辨率高低，影像數據最高可精確到厘米級。而傳統人工測試技術中數據信息的精確度無法保證，還會受到人為主觀方面的影響，測繪結果的真實性無法保證。無人機航測技術的高分辨率不僅體現在測繪精確度上，這種優勢還可以滿足比例尺繪制以及后期檢測的需求。其次，在信息獲取的過程中無人機航測技術不僅可以準確獲取數據，獲取效率也極高，無人機航測技術基于現代科學技術的基礎上，只要保證基本的飛行條件就可以進行起飛作業，信息數據采集的及時性、連續性和高效性都得到保障。最后，無人機航測技術的經濟實用性也相對較強，在無人機航測技術中以計算機技術、信息技術、網絡技術等高科技技術為主，這種實時測繪、收集分析技術，有效降低了成本投入，為礦山測試工作提高了經濟實用性。

2 無人機航測技術的應用案例

2.1 礦區實況

本文以江西某礦區為例，該礦區地處當地某山體的北段的山間盆地中，礦區地形屬于中山山地。本次使用無人機航測的地區為礦區的西北方向。待測面積為15.54km2，其中長寬尺寸分別為4225m與3677m，待測地區的整體走勢為南北低、中間高，其中中間山地的最高海拔點為1232.54m，最低海拔點為912.67m。該地區交通條件較差，且植被覆蓋面積較大，采用傳統的人工測繪技術存在極大的難度，所以本文擬采用無人機航測技術展開測繪工作。

2.2 項目任務

想要對上述礦區進行航空數碼測繪，首先就要對項目任務進行詳細的分析，以此形成具體的測繪方案。本次航測的主要任務包括：采集1∶2000的數字線劃圖（DLG）、1∶5000DLG、數字正射影像圖（DOM）、礦區地形地質圖等，此外，通過本次航測還要驗證無人機航測技術數據的精確程度以及數據采集的時效性。采用的無人機為：Quickeye（快眼）Ⅱ型無人機，同時在地面上布置了大量的控制點，借此保證測試數據的準確性。確定了基本內容后，還要利用三角測量自檢法計算出位置坐標的綜合改正值，以此實現高精度的標定。并且將標定結果用于測繪產品生產，繼而對無人機攝影測量系統所能夠達到的精度水平進行評估、驗證。

2.3 實施情況

（1）航線設計。在進行航測之前，首先要針對航測地區進行地形地勢、面積海拔等自然環境條件進行調查了解，基于此，制定出科學合理的航圖。在航線設計中必須要包括航線的數量、方向、航高、分辨率等內容，對航線進行合理的規劃，從而保證在實際操作的過程中，保證航線收集到的數據信息準確無誤。根據上文中給出的測繪區地形條件、測繪面積、形狀規劃等內容信息，設置了九條航線，航線方向為東西方向，設定航高為1068m，分辨率為18cm。

（2）地面控制。根據有關條文規范可知，地面控制作為內業布點工作，在測繪工作中極為重要，不論人工測繪還是數據航測都要根據礦山的實際情況和地形特點進行布設，還要進行野外刺點。

在這個過程中，必須要保障地面沒有區域死角，以此保證航測閥內覆蓋率達到100%。根據上文可知，本文的主要任務是要繪制1∶2000的DLG、1∶5000的DLG，以此根據《1∶2000、1∶5000地形圖航空攝影測量外業規范》進行地面控制布設。一共設置了39個平高點，通過現有的數據通信網絡和無線數據播發網，傳遞修正信息，得到精確點位。平面坐標系統和高程基準分別采用的是國家的CGCS2000大地坐標系以及1985國家高程基準。

（3）精度分析。最后還要進行精度分析，加密結果精度及采集精度評定分析是航測測繪技術中最為重要的一部分，空中三角測量法技術最目前較優的精度評定分析方法，這種方法常用于數碼影像相對較小的地區中的精度分析。本文利用Inpho軟件進行空三加密，這種軟件本身的粗差檢測能力較強，同時還具有著強大的平差計算功能。基于測區內所有的加密點地面坐標，綜合考慮影像的外方元素，就可以對結果精度進行分析。值得一體的是，這種評定分析方式只需要少量的控制點即可以實現。

2.4 成果精度

成果精度分析是根據數據測量結果，以及計算得到相應的誤差、評查結果，綜合分析礦區測繪中無人機飛行高度，最后對影像結果進行精確檢測，從而得到精準的測繪數據。通過實際的平差結果分析以及檢校加密糾正后，發現立體像可以滿足1∶2000的DLG、1∶5000的DLG的繪制精度需求。而且通過對比分析，也能夠看出無人機航測技術比衛星系統更為精準，就有這較強的可行性。本文主要的繪制任務為1∶2000和1∶5000的DLG，如果是要繪制1∶1000和1∶500的DLG時，地面分辨率還可以進一步提高，可以達到7.5cm和10cm，同時結合全野外布點和區域網控三加密，進行實際應用。但是在實際應用中，因為無人機航測技術本身還存在一定的漏洞，有待進一步的完善開發，所以在實際應用的過程中，存在著高程精度較低等方面的問題。想要保證精確度，就要根據不同礦區的實際情況以及地標地形，設計不同的航測方案措施，如：礦山區域需要增大立體相對像的覆蓋區域，在飛行過程中可以選擇寬相對飛模式。無人機發揮了一般人機無法達到的作用，加強無人機航測在礦山測繪中的應用比普通航測的應用更具有現實意義。

3 總結

綜上所述，無人機航測在礦山測繪中發揮著至關重要的作用，不僅可以有效降低測繪成本，同時也提高了測繪數據的精確性。礦山區地形復雜，因此礦山測繪的難度較高，想要進行全面的航測和評估首先要具有可行的測繪方案，同時借助無人機航測中的技術，全面具體的展開礦山測繪工作。隨著無人機航測技術的不斷完善，未來航測技術將會成為生產科研中不可或缺的數據收集方式，具有遼闊的發展前景。