無(wú)人機(jī)航測(cè)在露天礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

宋少澤 陳軍

摘要：就現(xiàn)如今我國(guó)社會(huì)的發(fā)展情況來(lái)看，宣傳、推廣、使用無(wú)人機(jī)越來(lái)越廣泛，在生活中各個(gè)方面都應(yīng)用上，如攝影、快遞等領(lǐng)域，都有效應(yīng)用了無(wú)人機(jī)，極大方便人們的工作生活，在當(dāng)前的礦山測(cè)繪工作中也應(yīng)該應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)，加強(qiáng)無(wú)人機(jī)應(yīng)用，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)價(jià)值，快速高效的進(jìn)行礦山測(cè)繪。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航測(cè);露天礦山測(cè)繪;應(yīng)用

1無(wú)人機(jī)航測(cè)在露天礦山測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)

1.1操作靈活

無(wú)人機(jī)技術(shù)在多年發(fā)展中已經(jīng)朝多功能化、集成化法向發(fā)展，無(wú)論是從技術(shù)層面還是使用便捷層面，無(wú)人機(jī)航測(cè)相比人工測(cè)繪均有很大的優(yōu)勢(shì)。如今無(wú)人機(jī)設(shè)備體積更小，攜帶和操作更加方便，可以根據(jù)露天礦山測(cè)繪要求更換功能模塊，從而更好的滿足測(cè)繪要求。

1.2精度高

露天礦山由于地質(zhì)條件復(fù)雜、勘察風(fēng)險(xiǎn)高，存在很多人工難以到達(dá)的區(qū)域，而無(wú)人機(jī)抗側(cè)技術(shù)則可以高質(zhì)量完成測(cè)繪工作。通過(guò)配備高分辨率攝像機(jī)和低空飛行信息采集方法，可以提升畫(huà)面采集精度、提高了工作效果。因此，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以讓采集數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，并且借助計(jì)算機(jī)軟件形成可視化信息，在后續(xù)礦采設(shè)計(jì)、礦山施工發(fā)揮更高的效能。

1.3應(yīng)急性強(qiáng)

露天礦山測(cè)繪工作中存在很多的繁瑣環(huán)節(jié)，難免遇到測(cè)繪中的不確定因素，此時(shí)就要做好應(yīng)急工作。常規(guī)的人機(jī)航測(cè)中，受到露天礦山的多方因素影響，一旦發(fā)生了應(yīng)急情況，往往無(wú)法第一時(shí)間采取應(yīng)對(duì)措施，造成人員、資金等損失問(wèn)題。而應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，在面對(duì)應(yīng)急情況處理有著更加優(yōu)異的表現(xiàn)，優(yōu)于無(wú)人機(jī)是遠(yuǎn)程操控、隱蔽性強(qiáng)，遇到緊急情況可以快速撤離，大大降低了人、財(cái)、物的損失，還可以節(jié)省空間成本。

2礦山測(cè)繪的工作內(nèi)容

（1）勘察危機(jī)礦山接替資源。針對(duì)區(qū)域內(nèi)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有密切影響的礦山，應(yīng)當(dāng)對(duì)接替資源的潛力和方向進(jìn)行有效的評(píng)估。對(duì)于市場(chǎng)需求量較大、地質(zhì)條件較為優(yōu)越的礦山應(yīng)當(dāng)有效進(jìn)行勘探工作的設(shè)計(jì)和安排，實(shí)施科學(xué)、有效的勘探，在此基礎(chǔ)上對(duì)礦山開(kāi)采和使用進(jìn)行綜合評(píng)定，避免開(kāi)采中出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象。（2）勘查礦山生產(chǎn)。在對(duì)礦山生產(chǎn)條件和環(huán)境進(jìn)行勘查的過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山生產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，保證礦山中的礦產(chǎn)資源能夠得到最大限度的開(kāi)發(fā)和利用。與此同時(shí)，不影響礦山的自然生態(tài)保護(hù)，保證資源利用和自然環(huán)境能夠得到協(xié)調(diào)發(fā)展。（3）生礦和尾礦的評(píng)價(jià)和勘查。在礦山資源勘測(cè)和開(kāi)采的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)秉承著協(xié)同合作、綜合發(fā)展的理念，對(duì)于現(xiàn)階段礦山的資源使用和設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的研究。結(jié)合相關(guān)政策的有效支持和操作標(biāo)準(zhǔn)，制定合理的礦產(chǎn)工作操作準(zhǔn)則，有效提升資源使用效率。（4）關(guān)閉階段。礦山關(guān)閉階段應(yīng)當(dāng)依照相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行各項(xiàng)工作的完善和整合。礦山開(kāi)采結(jié)束之前，應(yīng)當(dāng)測(cè)定相應(yīng)的礦產(chǎn)開(kāi)采報(bào)告，并且根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況編寫(xiě)地質(zhì)報(bào)告。

3無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1航線設(shè)計(jì)和地面控制測(cè)量

無(wú)人機(jī)工作人員在接到任務(wù)時(shí)，要熟悉地形地勢(shì)、地理位置以及測(cè)量面積等，在無(wú)人機(jī)起飛之前，還要勘察測(cè)繪地區(qū)周邊的一些相關(guān)區(qū)域，然后開(kāi)始執(zhí)行無(wú)人機(jī)飛行任務(wù)，根據(jù)飛行勘察到的結(jié)果，可以把測(cè)量到的地理區(qū)域合理的分成很多較小的區(qū)域，這樣的較小區(qū)域我們稱之為子區(qū)域，所以進(jìn)行無(wú)人機(jī)航拍時(shí)，設(shè)計(jì)航線圖對(duì)測(cè)量任務(wù)十分重要。航線圖的設(shè)計(jì)涵蓋很多方面，飛行高度、飛行方向等必須在航線圖中體現(xiàn)出來(lái)。無(wú)人機(jī)的航測(cè)技術(shù)有很多重要性指標(biāo)，其中地面控制測(cè)量是最為關(guān)鍵的，它決定著航拍影像的清晰度和質(zhì)量，是無(wú)人機(jī)進(jìn)行地面控制測(cè)量的重要一步，它可以控制無(wú)人機(jī)的飛行軌跡和飛行狀況，在飛行過(guò)程中合理有效的對(duì)測(cè)繪區(qū)域布置控制點(diǎn)，避免發(fā)生一些突發(fā)狀況，這樣才可以全方位多角度的對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，達(dá)到理想效果。

3.2內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

相關(guān)技術(shù)工作人員在結(jié)束工作之后，要對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還要處理航拍影像的內(nèi)部數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息化處理，用平面坐標(biāo)計(jì)算數(shù)據(jù)的空三加密，并把得到的不同數(shù)據(jù)重新組合起來(lái)，利用數(shù)據(jù)處理平臺(tái)重新計(jì)算，設(shè)計(jì)處理無(wú)人機(jī)測(cè)量的操作流程，提高測(cè)繪的準(zhǔn)確度，大大提高航拍相機(jī)的影像清晰度和辨識(shí)度，提升航測(cè)技術(shù)。另外，航測(cè)的相關(guān)工作人員要利用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)，并將所得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理軟件中，要不斷分析數(shù)據(jù)流程，為以后采集礦山數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，創(chuàng)造更好的數(shù)據(jù)處理流程。在完成上面的所有流程之后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)成果圖件依次進(jìn)行檢查，分析地質(zhì)圖是否自動(dòng)合成，如果在操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)不合理的情況，要及時(shí)改進(jìn)，利用調(diào)繪操作進(jìn)行處理，否則檢查質(zhì)量無(wú)法達(dá)到操作需求，操作的比例也無(wú)法達(dá)到需要的精確度，只有嚴(yán)格規(guī)范操作流程，才能生成最精確的成果圖件。

3.3測(cè)繪精度分析

可以借助INPHO全數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空三加密，根據(jù)無(wú)人機(jī)實(shí)際飛行狀況、像控點(diǎn)布設(shè)情況，設(shè)置相應(yīng)的區(qū)域網(wǎng)加密，將航測(cè)數(shù)據(jù)整理之后，借助INPHO軟件中Match-AT模塊，導(dǎo)入航測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成圖形，匹配相應(yīng)的連接點(diǎn)，計(jì)算出航測(cè)區(qū)域的網(wǎng)平差，最后再導(dǎo)入加密成果、mapmatrix文件，即可形成露天礦山立體數(shù)據(jù)模型。在高程差精度檢測(cè)中，將無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)倒入到軟件中生成DTM，在中樁中摻入高程值，和RTK檢測(cè)高程值對(duì)比，這樣即可得出高程差，并在坐標(biāo)系中呈現(xiàn)，x坐標(biāo)為高程差區(qū)間、y坐標(biāo)為中樁點(diǎn)數(shù)與差區(qū)間對(duì)比。比較差數(shù)值與航測(cè)精度直接掛鉤，通常比較差比重控制在5%即為航測(cè)合格[4]。誤差檢測(cè)可參照《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范》進(jìn)行，通過(guò)分析定向點(diǎn)、連接點(diǎn)誤差，計(jì)算平差結(jié)果計(jì)算測(cè)繪區(qū)域飛機(jī)航高，即可對(duì)影像結(jié)構(gòu)精度進(jìn)行校驗(yàn)，分析檢測(cè)結(jié)果是否可以滿足1∶2000地形圖測(cè)圖標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)以上操作流程，即可提升無(wú)人機(jī)航測(cè)在露天礦山的應(yīng)用精度，得到十分清晰的影像數(shù)據(jù)，在小區(qū)域大比例尺地形測(cè)繪中有著很大優(yōu)勢(shì)。

3.4加密航測(cè)結(jié)果

無(wú)人機(jī)航測(cè)結(jié)果加密主要使用的是空中三角測(cè)量技術(shù)，當(dāng)測(cè)量位置區(qū)域面積較小，地面控制點(diǎn)數(shù)量較少時(shí)使用空中三角測(cè)量技術(shù)，能夠針對(duì)某一個(gè)具體礦山進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，對(duì)其中影像的外元素、測(cè)量區(qū)域中的加密點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，通過(guò)采集、計(jì)算、整合等技術(shù)匯集成PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差軟件。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷成熟和發(fā)展，人們對(duì)于礦產(chǎn)資源的利用需求逐漸增大，我國(guó)無(wú)人機(jī)航測(cè)在找礦技術(shù)作業(yè)中的應(yīng)用正在快速發(fā)展，并且取得了相應(yīng)的成效。因此，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的調(diào)整和利用，促進(jìn)我國(guó)找礦工作的順利運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]毛建華.低空輕型無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山地形測(cè)繪中的應(yīng)用探究[J].世界有色金屬，2018（21）：16-18.

（作者單位：衢州遠(yuǎn)景工程勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司）