淺析無人機航測在礦山測繪中的應用研究

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

在當今時代之下，科學技術發展對于推動我國未來發展意義重大。如何將科學技術與我國各個行業相互聯系，從而實現科學技術在各個行業的針對性應用也是我國諸多學者的關注重點。而對于礦山開采行業而言，一直以來，礦山開采行業都支撐我國經濟飛速發展的支柱型行業之一，其與我國能源行業、冶金行業等等諸多行業都有所關聯[1]。正是有著如此重要的地位，如何利用現有科學技術促進礦山開采行業的發展已經成為該行業的關注重點。也正是因此，面對當前礦山開采工作中的重要工作內容——礦山測繪，無人機這一新興科學技術得以有效利用。

1 無人機航測的結構組成及無人機航測的技術特點

1.1 無人機航測的結構組成

無人機航測技術本身在我國發展速度很快，目前已經形成了較為完善的理論體系，其具體結構組成目前也劃分的較為明確。無人機航測的結構組成主要包括以下六個部分。

第一部分，無人機。無人機是整個無人機航測的硬件基礎，其是通過合理配置無線電遙控技術、無人機裝置以及配套的控制程序實現飛行與操作控制。在整個無人機航測技術之中，以無人機機體為硬件基礎，其他硬件及軟件技術實現對于礦山的測繪與數據分析，從而實現對于礦山整體情況的測繪。第二部分，無人機起飛平臺。無人機起飛平臺是支撐無人機飛行的重要模塊，其在結構上一般包括起飛臺、連接桿等部件。一般來說，無人機起飛臺結構簡單，安裝便利，使用價值很高，能夠有效的實現當無人機在惡劣環境下起飛與降落可能會出現的不穩定情況的避免，從而提高無人機的穩定性與測繪質量，也能夠在一定程度上保障無人機和操作者的安全。第三部分，飛行控制系統。飛行控制系統是實現對于無人機飛行狀態控制的重要軟件技術，其一般基于移動手機端或PC端進行相應的程序撰寫，從而實現利用移動手機或者電腦實現對于無人機飛行狀態的控制。在無人機航測技術之中，飛行控制系統是充分發揮出無人機功用的關鍵，只有飛行控制系統能夠實現對于無人機的有效控制，才能確保無人機在礦山測繪中發揮出實際作用，實現對于礦山實際情況的精準測繪。第四部分，數碼相機。數碼相機是設置在無人機上的重要設備，其相當于是無人機航測技術的眼睛。在無人機測繪礦山期間，數碼相機能夠實時記錄礦山的實際圖像數據，從而實現對于礦山情況的實時掌握。第五部分，無線通信系統。無線通信系統是溝通無人機與飛行控制系統的重要樞紐，同時也是數碼相機實時返還圖像數據的重要橋梁。只有無線通信系統本身是十分完善的，無人機才能順利的展開礦上測繪工作。第六部分，地面控制站。地面控制站是搭載無人機起飛平臺、飛行控制系統以及地面數據分析處理系統等結構的重要平臺。其在功能上不僅僅實現無人機起飛與回收環境的搭建、無人機飛行姿態的控制；同時也能夠處理數碼相機所返還的圖像數據，從而形成專業的測繪報告；并且能夠實現對于無人機的運輸等等。

1.2 無人機航測的技術特點

無人機航測技術本身具備極高的智能化，同時兼有很強的作業能力[2]。其核心技術特點主要包括以下幾個方面。

首先，無人機航測技術對于圖像數據信息的處理能力極強，可以快速處理圖像數據信息。在礦山測繪工作中，其工作的核心內容就是對于數據信息的處理。而對比傳統礦山測繪工作所采用的測繪技術，無人機航測技術采用的信息坐標系是統一的，能夠準確快速記錄的獲取關鍵數據信息，并且能夠快速地實現對于數據信息的處理，從而能夠有效避免傳統測繪技術在數據信息記錄，數據信息處理等方面所存在的弊端。其次，無人機航測技術具有極高的作業效率，并且其所獲得的圖像信息具有極高的分辨率。無人機航測技術本身是GPS技術、圖像處理采集與處理技術等等多項技術的綜合應用：其不僅僅能夠達到多種傳統測繪技術中測繪人員所無法到達的區域，實現對于面積廣闊、地形復雜區域的測繪；同時，其也能夠利用圖像采集與處理技術中到達厘米級別的分辨率實現對于測繪地形信息的精確記錄。這也就自然而然的提升力測繪工作的工作效率，并且準確的記錄了各項圖像數據信息[3]。最后，無人機航測技術具有極高的經濟效益。傳統測繪技術依靠人力進行，對于礦山測繪工作而言，采用此種方式不僅僅需要投入大量的人力成本，同時也耗費了大量的時間成本。而無人機航測技術本身是多種現代技術的綜合使用，其不僅僅能夠減少人力成本與時間成本的投入，同時能夠維持測繪工作的高效進行的局面，從而提高各項設備的利用效率，進而提升礦山測繪工作的整體經濟效益。

2 無人機航測技術的工作流程及其在礦山測繪工作中具體應用

2.1 無人機航測技術的工作流程

在實際的礦山測繪工作之中，無人機航測技術的工作流程如下圖1所示，可總結為以下三部分。

圖1 無人機航測技術的工作流程圖

第一部分，在展開實際的礦山測繪工作之前，必須進行相應的準備工作：進行礦山區域資料收集工作，進行相應的礦山實際地形勘察工作以及無人機航測技術的設計工作。只有在準備階段完成了上述工作，才能夠明確礦山測繪工作實際需要測繪的區域大小以及地形地貌，明確測繪工作所需要測繪的基本數據，進而才能夠開展相應的無人機航拍技術設計，確定基本控制測量。

第二部分，在完成準備工作之后，對于無人機航測的航線、像控點、留白處理等等內容進行相應的設計工作。對于無人機航測技術在礦山測繪工作中的實際應用而言，其測繪區域的大小、測繪路線等等內容直接影響著該技術的應用效果，因此對于無人機航測的航線、像控點、留白處理等等內容進行相應的設計工作是十分重要的存在。該設計工作能夠科學合理解決測繪區域劃問題分，解決因植被覆蓋較厚、地形復雜等等多種地理環境因素所導致的“留白”的問題等等多種問題；同時該設計工作也能夠確保測繪工作期間像控點設置的科學合理性等等內容。

第三部分，在完成測繪工作之后，對于測繪數據資料的整理、驗收及處理工作。無人機航測技術雖然能夠高效的展開測繪工作，但其測繪數據的分析處理時整個測繪工作的重中之重。因此，該部分內容直接決定著測繪工作的最終效果。在該部分工作中，采用高質量的圖像數據信息處理技術，例如采集大量影像的拼接、粗差剔除、空三加密處理等等，實現對于噪聲的剔除，進而利用相應的軟件實現由數據信息到標準圖像信息的轉換。

2.2 無人機航測技術在礦山測繪工作中具體應用

無人機航測技術在礦山測繪工作中具體應用實際涵蓋內容較為廣泛，可總結為以下三個方面。

2.2.1 對于礦山資源的勘察

一般而言，礦山都與其所在區域的經濟緊密相連。因此，為了滿足其所在區域的經濟發展需求，必須利用無人機航測技術對礦山資源進行相應的勘察工作，從而實現對于礦山資源的合理分析與配置：針對當前市場需求量較大，礦山地理環境位置較為優異的應當進行有效的勘察，從而能夠科學合理的對礦山的開采工作進行分析，避免開采工作中出現一系列的情況。

2.2.2 礦山生產情況的勘察

礦山的實際生產情況是十分重要的勘察內容，其對于礦山資源的利用，礦山的安全性等等方面而言都具有十分重要的現實意義。因此，利用無人機航測技術對于礦山生產情況及當地環境展開勘查工作，從而能夠在滿足綠色可持續發展、礦山安全等內容的基礎之上確保礦產資源能夠得到最大程度的開發。

2.2.3 礦山關閉階段的勘察

一旦礦山各項資源枯竭，就不得不面臨關閉礦山這一境遇。而依據我國現有的法律規定，在礦山關閉階段，必須依據礦山開采工作實際情況，結合礦山所處區域的環境狀況，撰寫相應的地質報告。而無人機航測技術對于撰寫該報告意義重大。

3 總結

綜上所述，無人機技術本身在我國屬于發展迅速的現代技術，而在此技術之上進一步發展而來的無人機航測技術對于礦山開采工作又有著極為重要的現實意義，其能夠有效避免傳統礦上測繪工作中存在的各種弊端，提升測繪工作的工作效率與工作質量。因此，為了進一步發揮出無人機航測技術的潛質，人們應當大力推廣該技術，并且應當結合現狀去分析，努力提升無人機航測技術的水平，實現該技術的自動化、智能化發展與應用，從而是礦山測繪工作更為高效便利。