淺談無(wú)人機(jī)在礦山地形圖測(cè)量與成圖過(guò)程中的應(yīng)用

錢小波

（中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650000）

在礦山地形圖測(cè)量以及成圖過(guò)程中，基本上都是通過(guò)傳統(tǒng)航測(cè)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，實(shí)踐過(guò)程中，主要就是借助大飛機(jī)搭載航拍儀，對(duì)地面進(jìn)行攝影，并開展相關(guān)的內(nèi)業(yè)處理工作。但這只是針對(duì)于大的測(cè)量區(qū)域而言，對(duì)于一些小的區(qū)域，很難對(duì)大飛機(jī)進(jìn)行應(yīng)用，這主要是因?yàn)榇箫w機(jī)不僅成本高昂，且周期較長(zhǎng)，因此直接限制了其應(yīng)用。鑒于上述情況，無(wú)人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它有效彌補(bǔ)了大飛機(jī)的不足和局限，且航空拍攝范圍也更加巨大，實(shí)踐效果十分顯著。

1 無(wú)人機(jī)應(yīng)用配置分析

在對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，需要根據(jù)項(xiàng)目要求，對(duì)人力資源以及設(shè)備進(jìn)行合理配置，以確保作業(yè)的順利開展。以某測(cè)繪項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目面積約3835402m2，寬度約2458m，長(zhǎng)度約1647m，該測(cè)量區(qū)域地形復(fù)雜，海拔范圍在970m～4100m，屬于中溫帶區(qū)域氣候，由于測(cè)量區(qū)域氣候復(fù)雜多變，因此也給測(cè)量作業(yè)的開展增加了難度。若采用常規(guī)化的測(cè)量方法，那么很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持保量的完成測(cè)量任務(wù)，同時(shí)也不能夠?qū)y(cè)量區(qū)域內(nèi)的植被、交通等狀況進(jìn)行直觀展現(xiàn)。在此情況下，決定采用無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)，它能夠?qū)Ω叻直媛蕯?shù)字影像進(jìn)行快速、精準(zhǔn)的獲取，但是在具體作業(yè)過(guò)程中，由于無(wú)人機(jī)質(zhì)量較輕，因此可能會(huì)受到低空氣流的干擾和影響，從而出現(xiàn)測(cè)量誤差，此外，由于重疊度的設(shè)計(jì)問題，很容易產(chǎn)生航拍漏洞。鑒于上述情況，相關(guān)技術(shù)人員在查閱了以往的資料、數(shù)據(jù)之后，決定在采集信息、數(shù)據(jù)的過(guò)程中，采用手動(dòng)+自動(dòng)的方式，它能夠在實(shí)踐過(guò)程中，自動(dòng)化的排除無(wú)用信息，實(shí)踐效果更加顯著，能夠確保所獲取信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)、高效[1]。

在經(jīng)過(guò)一系列綜合分析之后，最終設(shè)定一下參數(shù)：相對(duì)航高：設(shè)定為1000m；GSD：設(shè)定為0.14m；航向重疊度：設(shè)定為45%。在本次航拍作業(yè)中，飛行架次總計(jì)24個(gè)，因此也設(shè)計(jì)了航線24條，獲取影像總計(jì)1960條。在本次無(wú)人機(jī)測(cè)量作業(yè)中，共投入人力4人，并在三天之內(nèi)完成了外業(yè)測(cè)繪任務(wù)。在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作中，共投入4人，同樣在三天之內(nèi)完成了相應(yīng)的工作任務(wù)。總作業(yè)時(shí)長(zhǎng)為6天，就保質(zhì)保量的完成了所有的測(cè)繪工作[2]。

2 礦山地形圖測(cè)量以及無(wú)人機(jī)在成圖過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 外業(yè)測(cè)量

首先，無(wú)人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)航拍相機(jī)參數(shù)、POS數(shù)據(jù)以及航拍影像的有效融合，在經(jīng)過(guò)一系列的加工處理之后，將其傳輸至加密系統(tǒng)；其次，在加密系統(tǒng)中，在外界控制模式引導(dǎo)之下，借助自由網(wǎng)PATB平差，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性提供良好保障；最后，及時(shí)的將加密數(shù)據(jù)輸出，在完成航拍測(cè)量工作之后，可借助相關(guān)平臺(tái)導(dǎo)出POS數(shù)據(jù)，之后對(duì)影像的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的重疊度進(jìn)行檢查。無(wú)人機(jī)在測(cè)量的過(guò)程中，其工作流程具體如下：第一，對(duì)技術(shù)路線進(jìn)行制定，在具體實(shí)踐過(guò)程中，主要就是借助數(shù)據(jù)采集、影片控制測(cè)量、基礎(chǔ)控制測(cè)量等方式，對(duì)DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)以及DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。第二，測(cè)量像控點(diǎn)，正常情況下，對(duì)于測(cè)量像控點(diǎn)的位置，一般會(huì)采取RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量法、快速靜態(tài)測(cè)量法等，獲取高程數(shù)據(jù)[3]。在對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行布置的過(guò)程中，一般需要根據(jù)單條航線3～4條的基線標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)1對(duì)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，從而更好的滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)布點(diǎn)，能夠?qū)Τ蓤D的范圍進(jìn)行控制，確保接頭位置不出現(xiàn)漏洞，刺孔的直徑以及刺點(diǎn)的誤差，都應(yīng)保持在0.1mm以內(nèi)[4]。

2.2 數(shù)據(jù)處理以及成像

第一，解析空中三角測(cè)量，在具體工作中，相關(guān)工作人員可以借助全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，之后再經(jīng)過(guò)其他的一系列流程，具體如像控點(diǎn)測(cè)量、像點(diǎn)連接等流程，對(duì)DOM數(shù)據(jù)生成以及空中三角測(cè)量加密自動(dòng)化完成。對(duì)于相機(jī)文件和控制點(diǎn)文件，也要進(jìn)行檢查，在確保其沒有任何誤差之后，再開始像控點(diǎn)測(cè)量。第二，外業(yè)調(diào)繪，在具體操作的過(guò)程中，主要對(duì)全野外調(diào)繪法進(jìn)行應(yīng)用，之后借助航空影像，對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行生成。第三，地形圖數(shù)據(jù)的采集與處理，也要借助全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，所選用的模型對(duì)象：自動(dòng)恢復(fù)模型，以實(shí)現(xiàn)立體化、全方位圖形測(cè)量，從根本上杜絕二次誤差問題，為測(cè)圖的精準(zhǔn)性提供保障。在采集工作正式開始之前，通常還要開展空三精度檢查工作，之后通過(guò)像控點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，在保證其達(dá)到一定的精度要求后，再依次開展后續(xù)的作業(yè)。第四，生成DOM和DEM，在此過(guò)程中，主要就是通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)DEM進(jìn)行制作，同時(shí)確保其制作精度能夠與處理和編輯后的地形圖數(shù)據(jù)保持一致，在完成上述所有操作之后，還要再次借助專用軟件，對(duì)正攝影影像進(jìn)行制作，在這一流程中，需要妥善做好技術(shù)把控工作，以免出現(xiàn)誤差的問題[5]。

2.3 無(wú)人機(jī)測(cè)量結(jié)果

在測(cè)繪項(xiàng)目當(dāng)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)RTK定位法在測(cè)量區(qū)內(nèi)部的實(shí)踐應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的有效測(cè)量，同時(shí)還能夠在DLG成果中導(dǎo)入所有檢查點(diǎn)，開展全面檢測(cè)工作。如果測(cè)繪區(qū)域地形陡峭，地勢(shì)復(fù)雜，地物較少，一般只進(jìn)行高程精度檢查，選擇在容易對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行判斷的區(qū)域分布，開展相關(guān)的數(shù)據(jù)采取作業(yè)，之后將測(cè)點(diǎn)的位置在圖紙上清晰明確的標(biāo)注出來(lái)，這樣也能夠?yàn)楹罄m(xù)的數(shù)據(jù)對(duì)比工作提供便利條件[6]。在該項(xiàng)目中，一共檢測(cè)到高程點(diǎn)215個(gè)，在高程當(dāng)中，誤差值基本能夠維持在0.155m左右，最大誤差達(dá)到0.270m。在本次無(wú)人機(jī)測(cè)量作業(yè)中，共投入人力4人，并在三天之內(nèi)完成了外業(yè)測(cè)繪任務(wù)。在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作中，共投入4人，同樣在三天之內(nèi)完成了相應(yīng)的工作任務(wù)?？傋鳂I(yè)時(shí)長(zhǎng)為6天，就保質(zhì)保量的完成了所有的測(cè)繪工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)用配置進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，同時(shí)對(duì)礦山地形圖測(cè)量以及無(wú)人機(jī)在成圖過(guò)程中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了研究，總之，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量模式的缺陷和不足，能夠有效滿足小區(qū)測(cè)量的工作需求，同時(shí)還能夠?yàn)樗@取數(shù)據(jù)的真實(shí)性和客觀性提供保障，只要工作人員能夠嚴(yán)格按照流程進(jìn)行操作，就能夠充分凸顯無(wú)人機(jī)的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)還能夠?yàn)榈匦螆D的制作精準(zhǔn)度提供保障，從而更好的滿足生產(chǎn)需求和設(shè)計(jì)需求，最大限度的凸顯無(wú)人機(jī)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。