無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山地籍測(cè)量中的應(yīng)用初探

王生新

（山東魯邦地理信息工程有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

1 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)駕駛飛機(jī)只需要從陸地上進(jìn)行的指揮設(shè)備指揮即可，并且這種無(wú)人機(jī)在使用升空時(shí)也不需要特殊專用航道就可起飛，使用靈活，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，能夠在指揮飛行期間就可獲取圖像以及信息數(shù)據(jù)等作用[1]。

對(duì)于獲取信息困難的地區(qū)，人類直接接觸困難地區(qū)，容易發(fā)生自然事故的山地或者是高原中使用無(wú)人機(jī)駕駛獲取信息，可以對(duì)于以前的信息有著更新的作用，對(duì)于更新信息以及儲(chǔ)存有重要意義。無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)施對(duì)于需要救災(zāi)地區(qū)實(shí)現(xiàn)救災(zāi)起著重要作用，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一定程度上保證受災(zāi)地區(qū)安全狀況。無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)對(duì)于礦山建設(shè)與開采起到輔助的作用，為礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)提供準(zhǔn)確信息，促進(jìn)數(shù)字化城市發(fā)展。傳統(tǒng)的測(cè)繪儀耗費(fèi)人力物力較多，一些偏遠(yuǎn)山區(qū)無(wú)法涉及到，工作時(shí)要在室外實(shí)行作業(yè)，在室外惡劣環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)時(shí)耗時(shí)費(fèi)力，作業(yè)效率較低，多重弊病都會(huì)影響著獲取信息準(zhǔn)確性的因素，已經(jīng)滿足不了如今需求信息準(zhǔn)確性的要求，所以要使用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)來(lái)在良好的環(huán)境下迅速的獲取準(zhǔn)確信息。

2 航測(cè)技術(shù)理解

航測(cè)技術(shù)是一種區(qū)別于軍事應(yīng)用的遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)的形式采用紅外線技術(shù)測(cè)繪出技術(shù)圖像，也可用電磁波技術(shù)作為勘測(cè)手段繪制圖像，其優(yōu)勢(shì)就在于不需要實(shí)地勘測(cè)，節(jié)省技術(shù)人員實(shí)地操作的時(shí)間和費(fèi)用，利用航空拍攝的信息作為礦山測(cè)繪工作的基礎(chǔ)，大部分的檢測(cè)工作在室內(nèi)完成。這種自動(dòng)化技術(shù)可以帶來(lái)方便，根據(jù)自動(dòng)化可以代替技術(shù)人員的手工工作，既節(jié)省了人力資源，也提高了人員的工作效率。

3 無(wú)人機(jī)航攝

無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)分為飛行平臺(tái)、傳感器、飛行控制系統(tǒng)、地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線遙控器等，飛行系統(tǒng)主要拍攝的范圍最主要的是室外信息，飛行控制系統(tǒng)利用GPS系統(tǒng)接收，在空中飛行時(shí)也需要大氣壓力傳感器，保護(hù)無(wú)人機(jī)在作業(yè)時(shí)減少大氣壓力的作用，可穩(wěn)定控制無(wú)人機(jī)在中低速時(shí)控制各種氣動(dòng)布局，實(shí)現(xiàn)自主飛行。

地面監(jiān)控系統(tǒng)最主要的就是地面監(jiān)控工作站，飛行控制軟件、電臺(tái)和天線，其中飛行控制軟件設(shè)計(jì)航空路線，能夠時(shí)刻修改飛行路線和選擇目標(biāo)航點(diǎn)，與此同時(shí)也能夠顯示無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)和電池信息。這些瞬時(shí)數(shù)據(jù)是通過(guò)電臺(tái)和天線和地面監(jiān)控工作站進(jìn)行聯(lián)系，操作無(wú)人機(jī)人員通過(guò)操控遙控器就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的飛行，包括升降和飛行航線。

4 礦山地籍調(diào)查目的

就礦區(qū)而言，礦區(qū)范圍內(nèi)的土地權(quán)屬均為該礦所有，狹義的講，整個(gè)礦區(qū)的外界線即形成了一個(gè)封閉的權(quán)屬界線，可以化為一宗地。但如果礦區(qū)范圍擴(kuò)大，各種用途并存。實(shí)現(xiàn)合理合法的土地所有，獲取與實(shí)際上的數(shù)據(jù)相符合的調(diào)查結(jié)果，為建設(shè)土地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，確認(rèn)所有土地的現(xiàn)在實(shí)地位置，登記集體土地所有權(quán)提供紙質(zhì)憑證，礦山的地籍調(diào)查表是由調(diào)查土地權(quán)屬相關(guān)工作人員負(fù)責(zé)、地籍單位區(qū)域測(cè)量、建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理建設(shè)等工作。

5 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)路線

無(wú)人機(jī)航測(cè)并不是單單取得航空影像照片，而是獲得監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)資料，為作業(yè)獲取工作底圖后采用數(shù)字化測(cè)繪方法，先內(nèi)業(yè)后外業(yè)，優(yōu)化礦山地籍調(diào)查工作流程，減輕外部人員作業(yè)強(qiáng)度，提高人員工作效率，保證礦山地籍檢測(cè)工作按時(shí)完成，并且工作數(shù)據(jù)必須做到詳細(xì)、準(zhǔn)確。

有效運(yùn)用技術(shù)結(jié)合調(diào)查工作的具體要求完成作業(yè)流程。第一部就是作用無(wú)人機(jī)航空攝影進(jìn)行拍攝，無(wú)人機(jī)航行路線可以根據(jù)GPS定位來(lái)進(jìn)行實(shí)地規(guī)劃，由比例尺確定無(wú)人機(jī)航高，像控點(diǎn)布置時(shí)，盡量選在成像大小不能大于0.2mm的點(diǎn)狀物中心，也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇平整地區(qū)，但是不能選擇平面起伏過(guò)大的地區(qū)。

在礦區(qū)土地的監(jiān)測(cè)方面，需要收集各級(jí)行政專屬資料，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將獲取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到1：2000影像圖上，由此可獲取底圖，在作業(yè)過(guò)程中要獲得本地區(qū)政府授權(quán)批準(zhǔn)，政府的技術(shù)人員和村民委員會(huì)人員也要協(xié)助調(diào)查，清楚實(shí)地界線，確定行政村屬界線后將經(jīng)過(guò)確認(rèn)無(wú)誤的土地所有邊界標(biāo)注到1：2000的影像圖中保存。在勘測(cè)集體建設(shè)用地以及用宅基地的使用權(quán)時(shí)，同樣使用1：2000的測(cè)量圖為工作底圖，依照相關(guān)法規(guī)開展關(guān)系調(diào)查，將實(shí)地調(diào)查結(jié)果標(biāo)注在工作底圖上，并把四周情況的實(shí)際記錄一并標(biāo)注到礦區(qū)地籍調(diào)查表中。

6 無(wú)人機(jī)航測(cè)優(yōu)點(diǎn)

（1）提高作業(yè)效率，使用先進(jìn)工作流程。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)提高工作效率，它可以提供數(shù)據(jù)的收集、整理和應(yīng)用工作，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，減少人力耗費(fèi)，使礦山地籍工作做到信息化、自動(dòng)化。整個(gè)工作流程優(yōu)化升級(jí)，改室外勞動(dòng)為室內(nèi)操控，降低工作人員測(cè)量的難度，使無(wú)人機(jī)自動(dòng)化管理獲取到的信息。整個(gè)實(shí)施方案具有靈活性，改變過(guò)去在室外環(huán)境的繁瑣工作，減少了惡劣的自然環(huán)境下的作業(yè)對(duì)工作的不利影響，改變了原來(lái)工作的不利之處[2]。

（2）數(shù)據(jù)精確，應(yīng)用范圍廣闊。無(wú)人機(jī)航拍圖像分辨率極高，精度比例可以達(dá)到地圖的0.5mm，比衛(wèi)星獲取的地圖精準(zhǔn)將近一倍，而且衛(wèi)星圖很難做到比例更大的高清影像圖。無(wú)人機(jī)航拍圖像可根據(jù)需求來(lái)改變比例尺大小，來(lái)獲得所需影像，從而適應(yīng)礦山地籍調(diào)查工作的圖像需要，獲取的圖像的大小要?jiǎng)偤眠m合影像要求。

（3）無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)得到應(yīng)用以及推廣。計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸提高，硬件性能得到提高，數(shù)字化儀器的測(cè)量工作能耗降低，航測(cè)技術(shù)取得大范圍應(yīng)用推廣，實(shí)踐數(shù)據(jù)指出：采用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪可完成整個(gè)任務(wù)的百分之八十左右，這比原本的室外作業(yè)方式先進(jìn)很多，并且能夠提高工作效率，從而降低工作人員的工作量，減少耗費(fèi)時(shí)間。無(wú)人機(jī)航空流程結(jié)合礦山地籍調(diào)查工作提出以下方案：首先由無(wú)人機(jī)航空進(jìn)行攝影，記錄下整個(gè)地區(qū)的全部影像，然后根據(jù)獲取的影像來(lái)操控布置底圖，測(cè)量具體細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，在區(qū)域網(wǎng)中進(jìn)行加密設(shè)置，制作出正射影像圖來(lái)作為基礎(chǔ)設(shè)置備用，等繪制完畢后由外業(yè)進(jìn)行調(diào)繪，內(nèi)業(yè)負(fù)責(zé)成果質(zhì)檢部分，質(zhì)檢通過(guò)后將數(shù)據(jù)入庫(kù)。

總之，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展使無(wú)人機(jī)技術(shù)得到充分應(yīng)用，尤其在礦山地籍調(diào)查工作中得到應(yīng)用，改善原有的人工測(cè)量方法，改善工作強(qiáng)度，大大提高工作效率，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得到保證，節(jié)省調(diào)查成本，伴隨著調(diào)查工作的深入，利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)實(shí)地調(diào)查檢驗(yàn)具有一定的科學(xué)性，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

[1]陳旭偉,王劍輝.清華山維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及在數(shù)字地形圖生產(chǎn)與建庫(kù)中的應(yīng)用[J].礦山測(cè)量, 2017, 45(3):93-96.

[2]趙士恒.露天礦山測(cè)量中GNSS RTK模式的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊), 2017(8):182-183.