無人機航空攝影測量技術在礦山測量中的應用

姚睿　崔團團

摘 要：無人機是現代科技發展的重要產物，其對于傳統行業的變革具有重要意義。無人機航空攝影測量技術作為一種嶄新的測量技術，憑借其高精度、高效率、低成本、高適應性的優勢，廣泛應用到各領域的測量中去。礦山測量具有復雜性的特點，而無人機航空攝影測量技術的引入則為其測量效率的提高創造了條件，受到了廣大礦山企業的關注。

關鍵詞：無人機;航空攝影測量技術;礦山測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.038

近年來，無人機技術在我國發展迅猛，其中無人機航空攝影測量技術更是得到各個行業的歡迎。針對于礦山環境的復雜狀況，積極引入無人機航空攝影測量技術，對于簡化工作程序、提高測量精度具有重要意義，且可以從根本上控制測量工作的成本，為礦山企業的創新升級打下堅實的基礎，因此礦山企業需要在實踐中加以探索總結，充分發揮無人機航空攝影測量技術的優勢。

案例分析：

測區總面積為：8.9km2，其地理位置于某盆地地區，基本地貌狀況為中間高，兩側較低，其中最高點海拔約1185.3m，最低點海拔高度約900m，高差為285.3m，由于當地環境較為復雜，礦山中不僅有部分建筑物，還存有大量植被。基于上述情況，如果在進行測量的過程中，采取傳統測量方式，其所用的時間及成本都會受諸多因素影響，而產生偏差，針對于此類情況，應優先選取無人機航測技術。

1 無人機航空攝影測量技術的工作原理

無人機航空攝影測量技術是無人機技術的重要組成部分，其現代化的特征體現在其可以實現高空作業、攝影成像、遙控、微波傳輸及計算機影像處理等多樣化功能，大大拓展了原始測量技術的空間，使得測量工作的效率得以大大提高。其工作的核心依托是現代化的無人機設備，通過無人機的高空作業，利用其配置的攝影設備對于需要測量的對象進行捕捉，測量者可以通過操縱設備進行遠程遙控。其中，高分辨率的CCD數碼相機、現代化光學相繼、紅外線掃描儀均是重要的輔助性設備，這也可以保障測量影響的真實性與客觀性，尤其是破解了復雜環境的測量困難。在完成影響捕捉的基礎上，其還可以基于各類軟件對于收集到的信息進行數據處理，對于影響進行高精度的后期制作，并借助各類比例尺加以完善，保障了測量結果的指導價值。通常情況下，1：1000、1：2000及1：5000是無人機航空攝影測量技術最為常用的三種比例尺，其選擇需要依照具體的測量狀況及實際需求加以確定。

2 無人機航空攝影測量技術在礦山測量的使用優勢

無人機航空攝影測量技術是無人機技術發展到一定程度的先進技術，也是無人機技術中應用最為廣泛的技術之一，在各領域展現出了較為積極的發展勢頭。結合礦山測量的基本特點，可以看出無人機航空攝影測量技術的使用優勢集中于如下方面：

（1）工作強度相對較低。礦山工程具有體量龐大、程序復雜的特大，傳統的測量方式需要投入大量的人力物力，使得測量人員要承受較大的工作強度，而無人機航空攝影測量技術的引入可以將人力從機械性的測量操作中解放出來，降低工作強度。

（2）工作效率突出。無人機航空攝影測量技術具有效率高的特點，將其引入到礦山測量中可以優化人力及物力資源的配置，并盡可能降低大型機械設備的投入，從根源上減輕了礦山企業的工作壓力，提高了礦山測量的綜合效率;

（3）成本低。無人機航空攝影測量技術具有低成本的特點，將其引入到礦山測量中，可以避免重復性的成本浪費，且無人機本身質量較為穩定、維護相對便捷，可以降低礦山企業的成本投入。

（4）機動靈活。無人機本身是一種相對輕便、體積較小的設備，在面對復雜的測量環境時可以表現出更強的機動性與靈活性，可以依照實際測量狀況進行優化調整。

（5）精度保證。無人機航空攝影測量技術是基于現代化設備及各類復合型技術的產物，其實現了遙感技術、計算機信息技術、定位技術等綜合性技術的統一，且在測量方面具有高分辨率、高成像度的特點，可以滿足礦山測量的精密性要求，實現了對于礦山地形、地貌等地質狀況的精準把握。

3 無人機航空攝影測量技術在礦山測量中的主要流程

3.1 無人機類型選擇

無人機類型的選擇是應用無人機航空攝影測量技術的基礎，這需要綜合考量礦山的實際情況及各類型無人機的主要特點。在正式測量之前，要組織專業人員對于礦山的基本概況、周邊環境、氣候環境、攝影面積進行把控，從而確定無人機的選擇，并依照無人機的性能要求設置出科學合理的規劃航線。

3.2 像片控制測量

考慮到礦山復雜性的地質特性，為了保障測量的精度，通常選用區域網布設方案開展測量。一般情況下，主要航線應當為兩條及以上的平行線，并分別設置平高控制點。

3.3 全數字空中三角測量

全數字空中三角測量對于測量過程的精度要求較高，因此需要采用專業化程度較為突出的現代拍攝設備及相應的處理系統，如廣受各大測量專業人員青睞的Pix4D軟件，這一軟件具有較強的自動化性能，不需要對其進行額外的人工干預，其可以自動對千萬張影像進行及時有效的處理，并將其制作為清晰明確的模型。

3.4 數據采集

無人機航空攝影測量技術的數據采集主要依托于MapMatrix全數字攝影測量系統，這一系統的自動化程度較高，且可以有效保障數據編入及處理的精確程度。此過程的核心在于構建立體化模型、完成數字線劃圖及正射影響，以滿足礦山測量的基本要求。

4 結束語

無人機航空攝影測量技術是一種現代化的先進技術，對于環境復雜、精度要求高、體量龐大的礦產測量來說，具有較高的重要價值，代表著礦山測量的發展方向。廣大礦山企業應當把握無人機航空攝影測量技術的主要優勢，積極引入無人機等硬件設備，并配備相應的輔助性技術，以充分發揮無人機航空攝影測量技術對于礦山測量的優勢作用，從而實現礦山測量的優化發展，并為無人機航空攝影測量技術的拓展與升級提供新的思路。

參考文獻：

[1]徐小芹.芻議航空攝影測量中新技術的應用[J].低碳世界，2018（01）.

作者簡介：姚睿（1987-），男，甘肅平涼人，碩士研究生，助教，研究方向：攝影測量、工程測量。