無人機航測在桐城某礦山測繪中的運用

曹 明

（江西核工業(yè)測繪院，江西 南昌 330039）

無人機航測技術(shù)融合了GPS動態(tài)定位技術(shù)、無人機技術(shù)以及圖像融合處理等多項技術(shù)，不僅成圖速度較快，而且測繪精準(zhǔn)度還較高，可以適用于多種復(fù)雜地形。因此，無人機航測技術(shù)的使用，就能為礦山測繪以及環(huán)境調(diào)查帶來較大的便利。而測繪人員在運用該項技術(shù)時，就應(yīng)綜合各項條件，將其高效的運用到礦山測繪中，確保能夠減輕工作人員的工作量，充分的發(fā)揮出其的應(yīng)用價值。本文就針對無人機航測在桐城礦山測繪中的運用展開具體的分析與討論。

1 無人機航測技術(shù)概述

無人機航測技術(shù)主要就是指一種智能性系統(tǒng)，其能在高空進行直線飛行，并通過相機系統(tǒng)實現(xiàn)對景象的拍攝。而一旦拍攝到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，無人機就會通過分析系統(tǒng)和換算系統(tǒng)對遙感的影像進行測算和分析，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及時傳到相關(guān)終端設(shè)備。因此，無人機的使用，可以適應(yīng)較為復(fù)雜的地形條件，并能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和傳輸，這就給礦山測繪工作的展開帶來了較大的便利。此外，通過使用無人機航測技術(shù)，還可精準(zhǔn)的檢測到礦山所處的位置以及礦山所處的地形和礦山中所含有的資源，這樣就能給礦山開采工作的展開提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。傳統(tǒng)測繪技術(shù)，只適用于地形地勢較為平緩的地區(qū)，一旦出現(xiàn)復(fù)雜的地形條件，就會給測繪工作的展開帶來較大的難度。而無人機航測技術(shù)的使用，就可有效的改變?nèi)斯y繪技術(shù)的使用處境，提高測繪效率，實現(xiàn)礦山資源的合理開發(fā)和利用。此外，隨著我國信息技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，無人機航測技術(shù)的測繪水平也得到了明顯的提升，在礦山測繪中的應(yīng)用，更能實現(xiàn)對影像的全面收集、處理和記錄[1]。

2 外業(yè)流程

（1）無人機航線規(guī)劃。礦山一般處于偏遠的山區(qū)，地形地勢條件較為復(fù)雜。而在運用無人機航測技術(shù)時，就會給地圖的更新速度帶來影響。因此，在規(guī)劃相應(yīng)的飛行航線時，就可采用飛行器定點的方式來合理的圈定出飛行范圍，并根據(jù)所處的具體位置設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，確保能夠提高測繪工作的開展效率。而本文所研究的無人機飛行高度大概約為150m，時間預(yù)估飛行25分鐘，航線總長度大概為4.081km。

（2）像控點布設(shè)與PPK基站架設(shè)。合理的進行像片控制點測量，可在一定程度上有效的提高成圖的精度。其中，就一般而言，對于野外像片控制點的布設(shè)，需要按照有關(guān)規(guī)范要求進行布設(shè)。而本文所研究的桐城礦區(qū)范圍較小，因此就應(yīng)適當(dāng)?shù)牟荚O(shè)像控點，確保能夠滿足對礦區(qū)的測繪需求。故可均勻的布設(shè)6個像控點，且像控點還應(yīng)采用紅白油漆并呈三角形進行布設(shè)，這樣就能有效的實現(xiàn)對礦山區(qū)域的精準(zhǔn)測繪。此外，為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效采集，還應(yīng)在礦區(qū)選擇位置相對較好的區(qū)域，建設(shè)海達PPK基站，并設(shè)置好文件名以及采樣率等參數(shù)，確保實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集[2]。

（3）執(zhí)行飛行計劃。當(dāng)在礦山區(qū)域范圍內(nèi)規(guī)劃好飛行路線后，就需要實現(xiàn)飛行任務(wù)的上傳，這樣飛行機就可根據(jù)相應(yīng)的飛行任務(wù)而展開飛行測繪工作。無人機航測技術(shù)，可實現(xiàn)對上傳數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)校驗，一旦發(fā)現(xiàn)存在錯誤，會報出異常，這也給測繪工作的開展帶來了便利。而在無人機飛行期間，飛手應(yīng)實時的監(jiān)控飛機的飛行情況，并關(guān)注地面站的相關(guān)信息，避免無人機在飛行時出現(xiàn)故障問題。

（4）外業(yè)草圖繪制。為了方便在后期合理的標(biāo)注出地形圖的有關(guān)要素，有關(guān)人員就可在現(xiàn)場粗略的繪制草圖，給精準(zhǔn)測繪圖的制定提供可靠的依據(jù)。對于草圖的繪制應(yīng)涵蓋村莊名、廠礦企業(yè)名、各類道路名以及山名等多項屬性。

3 內(nèi)業(yè)流程

為了能夠精準(zhǔn)的了解到礦山內(nèi)部資源分布問題，就應(yīng)做好相應(yīng)的內(nèi)業(yè)流程規(guī)劃工作，確保能夠獲取到真實地物的側(cè)面紋理，確保向人們輸出一個立體的三維模型。

而傾斜攝影就可真實的反映出地物的外觀、位置以及高度等屬性，提高了礦山的測繪精度。下面，就針對內(nèi)業(yè)流程展開具體的分析與討論。

（1）模型精度控制。為了向人們還原出一個真實的礦山面貌，首先就應(yīng)在內(nèi)業(yè)處理系統(tǒng)中創(chuàng)建一個空的區(qū)塊，并在區(qū)塊中導(dǎo)入相應(yīng)的影像，并根據(jù)礦山區(qū)域地形條件，適當(dāng)?shù)妮斎胂鄼C的有關(guān)參數(shù)，這樣就能實現(xiàn)對礦山的全方位測繪。此外，在空三運行之前，應(yīng)將控制點與影像進行有效關(guān)聯(lián)，確保為參考模型的制作提供重要的地理條件支持。

（2）完整的三維建模。建模工作的展開需要依靠網(wǎng)絡(luò)軟件等實現(xiàn)。而有關(guān)建模軟件的使用可以通過空三加密點來有效的計算出不規(guī)則的三角網(wǎng)TIN，并生成白模的三維模型，這樣有關(guān)測繪人員就可根據(jù)所構(gòu)建的三維模型從航片里選出最合適的紋理，這樣通過紋理的輸出，就能創(chuàng)建逼真的實景傾斜三維模型。通過該模型，測繪人員就可從不同角度來觀察整個礦山的地形地貌以及礦山內(nèi)部資源的有效分布。

（3）正射影像。當(dāng)準(zhǔn)備好前期的數(shù)據(jù)后，就需要提交相應(yīng)的空三任務(wù)，實現(xiàn)無人機航測技術(shù)的精準(zhǔn)使用。而當(dāng)空三的加密計算通過以后，且所構(gòu)建的模型的精度也達到有關(guān)測繪要求之后，就應(yīng)根據(jù)測繪的具體要求來產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，以此就可實現(xiàn)后期模型的制作。

（4）矢量化處理。做相應(yīng)的矢量化處理，可更好的幫助測繪人員了解整個礦山的風(fēng)貌。因此，當(dāng)使用前期模型制作軟件生產(chǎn)相應(yīng)的DOM和三維模型數(shù)據(jù)后，應(yīng)將其導(dǎo)圖到EPS軟件中，并做好相應(yīng)的矢量化處理。此外，還應(yīng)確保所采集的數(shù)據(jù)涵蓋道路交通、水系以及管線等多項要素和附屬設(shè)施，并適當(dāng)?shù)墓蠢粘龅V山內(nèi)部植被的范圍，避免在開采的過程中給植被帶來影響。測繪人員還應(yīng)根據(jù)外業(yè)的草圖做相應(yīng)的標(biāo)記，并做好編輯裝飾工作，確保實現(xiàn)全要素地形圖的繪制。

（5）野外核對與校驗。當(dāng)構(gòu)建完礦山模型以及設(shè)計好相應(yīng)的地形圖后，應(yīng)將其交給專職的質(zhì)檢員進行質(zhì)量的檢查，待到檢查合格后，對其進行紙質(zhì)打印。并根據(jù)所打印的地形圖去實地進行核對，確保地形圖的繪制可有效的作為礦山測繪的主要參考依據(jù)。此外，測繪人員還可采用RTK和全站儀對無人機所采集的數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)的核對，保證數(shù)據(jù)采集的無誤性。

4 結(jié)論

不斷的將無人機航測技術(shù)運用在桐城礦山測繪中，對于有效的減輕工作人員的工作量，滿足礦山測繪的精度要求以及提高測繪水平，實現(xiàn)礦山測繪工作的高質(zhì)量展開都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認識與了解無人機航測技術(shù)的相關(guān)概述，進而從外業(yè)流程和內(nèi)業(yè)流程兩個方面將無人機航測技術(shù)高效的運用在桐城礦山的測繪過程中，充分的發(fā)揮出無人機航測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高測繪精度，以此來有效的提高礦山測繪工作的開展效率和工作水平。