無人機在礦山的應用

邢景超 侯唐業 韓發

摘 要 現實的無人機航拍技術是集GPS空間定位技術、無人機操作技術、圖像整合定形技術三者會集于一體的綜合性勘測技術，兼具出圖快捷、操控便利、制圖成本小、顯示精度優、適用范圍廣的特點，特別是在勘測形態錯綜繁雜的地域更是凸顯。文章在歸納整理無人機自身航拍技術特點的前提下，借助于某礦山地礦勘查工作，文章由三個層面闡釋了此項技術在礦山勘測工程應用中所展示出的成效，旨在對當今無人機勘測技術在礦山測量中的具體應用提供有益的指導。

關鍵詞 無人機 航拍技術 礦山勘查 實用策略

中圖分類號：P231文獻標識碼：A

0引言

自從我國的北斗衛星遙感裝置投入運行以來，我們國家的空間定位技術水平即獲取到了迅猛的提升，并由此有力推進了我國現時航空勘查技術的快速發展和完善。通常所說的無人機空中勘察技術是屬于集 GPS遙感傳輸技術、無人機飛行技術、圖像整合加工技術于一體的綜合性航拍勘查技術，其同時具備勘測精度好、測繪效大的多重優點，特別是礦山地況的勘查作業環節中，由于其具備專有的強項而實現了普遍性的運用態勢。文章結合某礦山的具體測繪工程，在完整歸納無人機航拍勘查技術強項的前提下，梗概性的闡釋了此項技術在當今礦山地質勘查工作中的運用路徑。

1關于無人機航拍技術的特點

1.1航拍圖片清晰性強的特點

自從空中定位技術實現以后，無人機航測圖像的數據精準度獲取到了大幅度的提升，由此大幅度強化了無人機航拍技術的實用效能，它的精確度能夠達到厘米級水平，在高比例型地況結構圖勘測、工程地質勘測等諸多領域中獲取到了廣泛的運用。

1.2圖像參數采集功效高

以往古老型的直至勘測技術是依托于全站測量儀、經緯分析儀等主要設備，重點是以地質勘測人員野外作業的勘查測繪活動為主，其不但會消耗大量的人力物力，而且其采集數據的精準度亦偏低，同時收集勘測訊息的功效也十分的低下。依托無人機操作式的空中航拍技術是屬于一種以航測圖像數據為參照來實施的，也就是由航拍圖像中來收集測繪區片的地況結構數據等訊息，無需組織地質勘測人員去進行繁瑣的野外勘測工作，增強了實際的地質參數收集功效，大幅度減小了工程測繪的財力物力投入。

1.3廣泛化的勘測適用性

無人機式的空間航拍技術是以航測遙感圖像為前提的，對測繪條件的限制特別的少。以往古老式的勘測技術在叢林溝壑地區不具備明顯的優勢，其重點體現在如下兩像內容上：其一是叢林溝壑地區視線阻擋非常嚴重，其嚴重妨礙了野外地質勘測設備比如水準測試儀、經緯分析儀、全站測定儀的正常使用，由此極大的減低了勘測數據的精準度及工作成效;其二是由于高山丘陵地區地況結構繁雜，勘測作業人員不可能處處都蹬抵具體的勘測位置，由此會產生較多的測量盲區，致使測量精度大幅度減低。無人機式的航拍技術可以在低空域獲取到高清晰度的航測圖像，依托對這些參數的整合梳理能夠獲取到精確度極高的參數訊息。

1.4顯著的工程效益

和古老型的勘測技術做比較，無人機式的航拍技術的勘測費用少于傳統模式，側重體現在野外作業的操作功效顯著提升，減弱了外業成本高的劣勢。無人機式的航拍技術只需要很低的成本即可達到測試工作的需求，而且最后的測試精度可圓滿達到所要求比例的水平，故具有很好的應用趨勢。

2無人機航拍技術在礦山勘測中的運用

此項技術的應用流程主要包括測繪區域的資料收集、踏勘、編寫飛行計劃、無人機航空測量和影像質量檢查、影像拼接、像控點布設、數據處理等幾項內容。

2.1航線設計及地面控制測定

在執行飛行任務之前，需要對測繪區域進行踏勘，了解測繪面積、地形等，并根據踏勘結果將測繪區域劃分成若干子區，設計航線圖。將設計飛行高度、航向、航線、旁向和航向重疊度等內容標注在航線圖中。地面控制測量是無人機航測技術的關鍵技術之一，是控制無人機飛行狀況，決定航拍影像質量的關鍵環節之一，需要對測繪區域進行控制點的布設工作。

地面控制點布設一般按照區域網四角布設平面控制點，在布設過程中需結合航線間距、旁向和航向重疊度進行。在不同飛行區塊的結合部位需要布設地面控制點，可以有效的提高影像拼接質量。

2.2空三加密級測量

無人機航測過程中勢必存在拍攝空白區域，如遮擋嚴重的區域可形成死角等，使得測繪區域局部的測量精度達不到航測的基本要求。基于此種情況，可以通過空三加密處理消除上述問題。空三加密是以航拍影像外的方位元素進行準確預算，結合計算機處理技術將測繪區域的干擾因素剔除，進而獲得貼近真實情況的數據信息。因此，空三加密測量不僅能夠有效的消除上述測量空白區的弊端，還能夠提高測量精度，使得地形地貌條件差的測繪區域獲得更高的精度。

2.3內業工程的數據處理

在完成外業航拍影像數據的基礎上，需要對航拍影像進行內業數據處理。將空三加密處理后的數據信息開展平面坐標的計算工作，并將不同影像在數據處理平臺中拼接，開展同名像點的轉點以及處理流程，可以有效的消除因航空拍攝相機產生的影像畸變，提高測繪精度。將初步處理的數據導入至數據處理軟件 Map Matrix4.2 中，進行內定向、去測平均高程等流程，開展礦山數據信息的采編流程。在完成上述操作之后，自動生成地質圖等成果圖件，對成果圖件逐漸檢查，檢查質量是否滿足生成需求、精度是否達到相應比例尺要求，若存在不合理，及時進行外業調繪工作直至將礦山地形圖中的錯誤改正后，生成最終的成果圖件。

3結語

綜上而言，現代化無人機航測技術具有寬泛的使用條件和廣闊的應用前景，該技術在礦山測繪中具有明顯的優勢，有效的降低的測繪成本，提高了測繪效率和測繪精度。本文以某礦山的地形圖測繪過程為例，通過測量精度對比認為無人機航測技術能夠滿足大比例尺礦山測繪精度需求，且該技術具有低的成本、高的精度，更能夠適用于測繪條件復雜的區域。

參考文獻

[1] 賀文濤.無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用與實踐 [J].技術與市場，2019，26（01）：56-57.

[2] 胡黎霞，王建軍.無人機航空攝影測量技術在大比例尺地形圖測量中的應用[J].西部資源，2017（03）：153-154.

[3] 劉洋.無人機航空攝影測量技術在礦山地質環境治理中的應用分析[J].工程建設與設計，2018（20）：267-268.