基于無(wú)人機(jī)航測(cè)的礦山地形信息測(cè)量方法探究

（南昌市國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院有限公司，江西 南昌 330038）

在科技不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用的今天，科技為人們的生活提供了巨大的便利，也極大地提高了人們的工作效率和質(zhì)量。對(duì)于礦山測(cè)繪工作而言，科技的發(fā)展同樣是提供了便利，如提高測(cè)繪工作效率、提高測(cè)繪精度等。如何在礦山測(cè)繪工作中，發(fā)揮無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高測(cè)繪工作效率和質(zhì)量，已經(jīng)成為相關(guān)人員重點(diǎn)思考的問(wèn)題。鑒于此，本文深入研究基于無(wú)人機(jī)航測(cè)的礦山地形信息測(cè)量方法具有重要價(jià)值和意義。

1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)概述

在現(xiàn)代礦山測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)憑借系列優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在具體的測(cè)繪工作中，極大地提高了測(cè)繪工作質(zhì)量和效率。一是測(cè)繪工作效率得以大幅度提高。二是機(jī)動(dòng)靈活性高，可以在遠(yuǎn)程操控方式下實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜環(huán)境下的測(cè)繪，原因在于無(wú)人機(jī)屬于微小型設(shè)備，便于運(yùn)輸攜帶，且在測(cè)量工作中環(huán)境抗干擾能力較強(qiáng)。外加無(wú)人機(jī)操控比較簡(jiǎn)單，促使其具有較高的機(jī)動(dòng)靈活性。三是測(cè)量精度得以大幅度提高。四是測(cè)量工作強(qiáng)度降低，無(wú)人機(jī)航測(cè)只需要少量外業(yè)操作就可以完成大面積的測(cè)繪工作任務(wù)，從而可以降低測(cè)繪工作強(qiáng)度。五是無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)安全性能高，原因在于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用在礦山測(cè)繪中，測(cè)繪人員只需要遠(yuǎn)距離操控?zé)o人機(jī)完成飛行任務(wù)，就可以完成大范圍的測(cè)繪工作任務(wù)，且在此過(guò)程中，測(cè)繪工作人員無(wú)須深入危險(xiǎn)地帶即可完成測(cè)繪任務(wù)，保證了測(cè)繪人員的人身安全[1]。

2 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山地形信息測(cè)量中的具體應(yīng)用分析

2.1 保護(hù)礦山環(huán)境

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的有效應(yīng)用，可以起到保護(hù)礦山環(huán)境的作用，確保當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境可實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。在以往的礦山開(kāi)采過(guò)程中，因開(kāi)采方式主要以露天開(kāi)采為主，且所用方式未能考慮環(huán)境保護(hù)，造成礦山原始生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。同時(shí)，礦山環(huán)境大部分是十分復(fù)雜的，一旦遭到嚴(yán)重破壞，勢(shì)必會(huì)增加生態(tài)環(huán)境修復(fù)的難度，不利于礦山環(huán)境的持續(xù)發(fā)展[2]。而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，就可以避免破壞礦山環(huán)境，原因在于在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的支持下，通過(guò)無(wú)人機(jī)低空飛行獲取礦山數(shù)據(jù)，且可以保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，這樣一來(lái)就可以為相關(guān)人員的具體工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)，從而便于采取針對(duì)性強(qiáng)且有效的措施來(lái)保護(hù)礦山環(huán)境。

2.2 優(yōu)化礦山開(kāi)采方式

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用在礦產(chǎn)測(cè)繪中的具體應(yīng)用，可以優(yōu)化礦山開(kāi)采方式，起到保護(hù)礦山資源的作用。在礦山資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，因種種因素的制約而導(dǎo)致礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)管。同時(shí)，大部分礦山開(kāi)采工作人員缺乏資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，在具體的工作中出現(xiàn)了大量隨意性的行為，導(dǎo)致大量礦山資源被浪費(fèi)，礦山環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞[3]。而礦產(chǎn)資源本身具有不可再生特征，這種不合理的開(kāi)采方式，會(huì)影響礦山資源的開(kāi)采質(zhì)量。因此，在礦產(chǎn)資源日漸短缺的今天，應(yīng)重視礦山資源的保護(hù)。而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用，則可以起到保護(hù)礦山資源的作用，具體操作是利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)獲取詳細(xì)地礦山數(shù)據(jù)信息，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山地區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就可以了解詳細(xì)的礦山開(kāi)采信息，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山開(kāi)采中的具體問(wèn)題，可及時(shí)予以措施保護(hù)礦山環(huán)境和礦產(chǎn)資源[4]。

2.3 獲取全面詳細(xì)的礦山數(shù)據(jù)信息

在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的支持下，可構(gòu)建功能完善的信息管理系統(tǒng)，當(dāng)中納入礦山地質(zhì)條件、地理位置、氣候條件等信息，以形成數(shù)據(jù)龐大的信息庫(kù)。信息管理系統(tǒng)的建立，可以為礦山開(kāi)采工作人員提供信息參考，以優(yōu)化開(kāi)采思路。通常而言，礦山環(huán)境十分復(fù)雜，在數(shù)據(jù)信息采集過(guò)程中，若采取傳統(tǒng)方式必然具有較大的難度，而在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的支持下，可以規(guī)避這一問(wèn)題，原因在于在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的支持下，工作人員只要借助技術(shù)傳輸高清的遙感影像，并對(duì)礦山地形地貌進(jìn)行深刻分析，后構(gòu)建詳細(xì)且科學(xué)的數(shù)據(jù)模型，供相關(guān)部門(mén)的具體工作來(lái)參考決策[5]。同時(shí)，礦山開(kāi)采人員可借助數(shù)據(jù)模型明確礦山開(kāi)采工作的各項(xiàng)注意事項(xiàng)，并制定出針對(duì)性的防范措施和解決措施，以規(guī)避各類(lèi)潛在隱患，可保證礦山開(kāi)采安全。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山地形信息測(cè)量的具體實(shí)施方法分析

3.1 航線設(shè)計(jì)

圖1 航線設(shè)計(jì)工作流程示意圖

在礦山地形信息測(cè)量中應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，需事前收集完整且真實(shí)的所要監(jiān)測(cè)礦山區(qū)域的各項(xiàng)信息，全面了解礦山的具體情況，如區(qū)域面積、建筑物分布、植被覆蓋情況等。相關(guān)工作人員在掌握上述情況之后，應(yīng)結(jié)合航測(cè)具體要求來(lái)設(shè)計(jì)航測(cè)圖，對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)的路線進(jìn)行合理規(guī)劃。對(duì)于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，航線的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，且從航圖著手，具體包括明確航測(cè)線路、方向、分辨率等。只有這樣，才能保證無(wú)人機(jī)航測(cè)工作順利進(jìn)行。除此之外，為了保證無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)的可信度，應(yīng)重視數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計(jì)，且要保證航線圖設(shè)計(jì)科學(xué)合理。同時(shí)，在具體的作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)輔以其他技術(shù)的應(yīng)用，如GPS技術(shù)來(lái)精準(zhǔn)定位和曝光，這樣才能大幅度提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，如圖1所示，為在航線設(shè)計(jì)過(guò)程中，需嚴(yán)格遵循“規(guī)定航拍區(qū)域→現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)→設(shè)定航線規(guī)劃→數(shù)據(jù)匯總→后期處理”的工作過(guò)程中，以此保證整體航線設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化及完善。

3.2 合理布設(shè)控制點(diǎn)

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用在礦山地形信息測(cè)量中，應(yīng)合理布設(shè)礦山測(cè)繪區(qū)域的影像控制點(diǎn)，且保證具體的布設(shè)工作中，嚴(yán)格按照現(xiàn)行的航測(cè)規(guī)范來(lái)操作，確保控制點(diǎn)布設(shè)科學(xué)合理，避免出現(xiàn)監(jiān)控死角。因此，在地面控制點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)綜合考慮礦山的實(shí)際情況，確保每個(gè)區(qū)域都處于監(jiān)控范圍內(nèi)，才能保證礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)的完整性和精準(zhǔn)度，意味著在地面控制點(diǎn)布設(shè)之前，相關(guān)工作人員應(yīng)獲取現(xiàn)場(chǎng)第一手資料。

3.3 加密航測(cè)結(jié)果精度

在無(wú)人機(jī)航測(cè)工作完成之后，應(yīng)對(duì)航測(cè)結(jié)果精度進(jìn)行加密處理，在具體的操作中，主要以空間三角測(cè)量技術(shù)為主，這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用在控制點(diǎn)、數(shù)碼影像比較小的情況下。在空間三角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用支持下，實(shí)現(xiàn)了礦山所有影像的外方位元素和所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)的計(jì)算，在數(shù)據(jù)采集和計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，可集成PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差軟件。在此情況下，粗差檢測(cè)的功能及平差計(jì)算的功能在實(shí)踐中的應(yīng)用將發(fā)揮出重大作用，有利于提高無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)的精度。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在礦山地形信息測(cè)量工作中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用，憑借測(cè)繪成本低廉、操作方便、精度高等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在礦山測(cè)量工作中，大幅度提高了測(cè)量工作效率和測(cè)量工作質(zhì)量。

因此，在礦山測(cè)繪工作中，相關(guān)人員應(yīng)高度重視無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，并在實(shí)踐中重視航線設(shè)計(jì)的優(yōu)化、合理布設(shè)地面控制點(diǎn)等，才能為礦山資源開(kāi)采工作提供完整的、真實(shí)可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，以保證礦產(chǎn)資源充分利用，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)發(fā)展提供保障。