無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

楊朝興，黃宇紅

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)，江西 南昌 330000）

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是獲取地面圖像的一種技術(shù)，主要應(yīng)用于軍事、災(zāi)害救援、監(jiān)控、拍攝等各方面，同時(shí)也應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域。在礦山測(cè)繪引進(jìn)無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以顯著縮短礦山的測(cè)繪周期，提高測(cè)繪精度和效率，推動(dòng)礦山建設(shè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)概述

1.1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是新型的遙感技術(shù)，是對(duì)衛(wèi)星遙感的一種補(bǔ)充，是飛行器技術(shù)、通信技術(shù)、定位系統(tǒng)等的有效綜合。衛(wèi)星遙感的視角更廣，信息更加宏觀、綜合，可以持續(xù)監(jiān)測(cè)，不受地形等自然條件的限制；而無(wú)人機(jī)技術(shù)則是在低空拍攝，分辨率及精度高，受天氣影響小，可以隨時(shí)按需要進(jìn)行拍攝，也可以錄像，但其觀測(cè)范圍比較小，相對(duì)衛(wèi)星成本較高、數(shù)據(jù)處理難度較大。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)大大的填充了航空攝影測(cè)量的空缺，它具有靈活機(jī)動(dòng)、快速高效、準(zhǔn)確精細(xì)、作業(yè)周期短等特點(diǎn)，是航空遙感領(lǐng)域的發(fā)展新方向。

1.2 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)之所以剛剛興起即可嶄露頭角，因其有快速測(cè)繪反應(yīng)能力、時(shí)效性高、監(jiān)控區(qū)域限制少、技術(shù)成熟、數(shù)據(jù)獲取、建模速度快等特點(diǎn)，已在軍事、國(guó)土、測(cè)繪、電影電視、旅游、救災(zāi)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。在礦山測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)已逐漸普及，主要針對(duì)礦山的地理位置、地形地貌，資源分布等進(jìn)行測(cè)繪，掌握礦山資源分布特征等，進(jìn)行三維數(shù)字建模等。

2 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的測(cè)繪需要工作人員利用全站儀一點(diǎn)一點(diǎn)的測(cè)量，測(cè)繪速度慢、成本高、誤差大；隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)快速成長(zhǎng)，逐漸取代了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，成為礦山測(cè)繪的主要手段。在礦山測(cè)繪中利用無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以加強(qiáng)對(duì)礦山生產(chǎn)、測(cè)量等工作，提高礦產(chǎn)資源的利用率，為礦山測(cè)繪工作提供更加可靠的保障，推動(dòng)礦山測(cè)繪工作向自動(dòng)化轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。無(wú)人機(jī)航測(cè)實(shí)際在礦山測(cè)繪中主要應(yīng)用于測(cè)區(qū)的踏勘、基本控制測(cè)量、航空測(cè)量、影像采集、像控點(diǎn)布設(shè)等多方面，其工作流程示意圖詳見圖1。

圖1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)工作流程示意圖

2.2 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)整體礦山進(jìn)行監(jiān)控

在礦山開采過(guò)程中進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，周邊環(huán)境會(huì)受到一定的影響。但是無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)能對(duì)測(cè)繪工作進(jìn)行嚴(yán)格把控，減小對(duì)周邊環(huán)境的影響，使礦山能夠順利生產(chǎn)。大多數(shù)情況下，礦產(chǎn)資源越豐富，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，環(huán)境會(huì)更加惡劣，礦山測(cè)繪越難開展工作，其地理位置難以確定，數(shù)據(jù)采集難度大，誤差高，通過(guò)普及無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，可以有效的解決這個(gè)難題。由于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是無(wú)人機(jī)在低空飛行采集地理信息數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)繪數(shù)據(jù)處理分析，使測(cè)繪結(jié)果能夠更加快捷、準(zhǔn)確。

2.3 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)獲取數(shù)據(jù)及圖像

在礦山生產(chǎn)與測(cè)繪的同時(shí)，需要礦區(qū)的地形、地質(zhì)、地理信息等數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)成圖，這都需要良好的管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，這些采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)。而在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中，這些數(shù)據(jù)很難測(cè)量，由于沒有大數(shù)據(jù)化，測(cè)量數(shù)據(jù)也很難被二次利用，這就導(dǎo)致測(cè)繪目的過(guò)于單一，運(yùn)用率過(guò)度低下，也會(huì)造成重復(fù)工作，形成浪費(fèi)；而無(wú)人機(jī)測(cè)繪使用大數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)這些數(shù)據(jù)永久保存，隨時(shí)調(diào)用、編輯、成圖等，利用率高，無(wú)人機(jī)測(cè)繪可以在低空進(jìn)行近距離拍攝，不受地形、地域及氣候的限制，在偏遠(yuǎn)地區(qū)也可運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪獲取遙感影像。

2.4 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)保護(hù)礦產(chǎn)資源

礦產(chǎn)資源是不可再生資源，是國(guó)家的寶貴財(cái)富，國(guó)家法律法規(guī)明文規(guī)定，不允許任何人私自對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采，以謀取暴利；所以要制定礦山規(guī)劃、合理開采、科學(xué)利用。我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富、分布廣泛，對(duì)這些礦山很難全部做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，但是，可以利用衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)礦產(chǎn)資源的目的。

2.5 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)獲取分辨率較高的影像數(shù)據(jù)

由于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)采用低空飛行的方式，并配備分辨率較高的攝像裝置，其采集的影像數(shù)據(jù)的分辨率很高，可以達(dá)到厘米級(jí)別，這是無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的重要優(yōu)點(diǎn)。在測(cè)繪過(guò)程中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)使用范圍更廣，可以采集到人工無(wú)法到達(dá)的地方和高度的影像，并且誤差很小，能有效的消除人工誤差，對(duì)礦山建設(shè)中的測(cè)繪工作有著重要的作用。

2.6 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可高效的采集數(shù)據(jù)

無(wú)人機(jī)航測(cè)是集合了GPS系統(tǒng)、低空飛行技術(shù)、通信技術(shù)、影像設(shè)備、遙感技術(shù)等多學(xué)科優(yōu)點(diǎn)而成的新型技術(shù)。利用無(wú)人機(jī)可獲得高精度的數(shù)據(jù)，而且采集過(guò)程中對(duì)環(huán)境、氣候的要求低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作周期短，測(cè)繪效率高，誤差小。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲取大量的影像數(shù)據(jù)，在室內(nèi)處理時(shí)也可結(jié)果其他軟件進(jìn)行系統(tǒng)化處理，減少了大量的人工操作。

2.7 采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益高

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)以GPS定位技術(shù)、圖像融合和低空飛行技術(shù)為主，可以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)繪，降低外業(yè)工作周期，提高了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了高效測(cè)繪的目的，同時(shí)也可間接的提高無(wú)人機(jī)航測(cè)設(shè)備的利用率，單位時(shí)間內(nèi)可增加更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)不斷在發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)也在不斷的改良換代，將會(huì)是礦山測(cè)繪的重要工作手段，在其中發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，服務(wù)于礦山生產(chǎn)，大幅度的提高礦山測(cè)繪效率，減小測(cè)繪人員人工測(cè)繪的誤差，降低測(cè)繪成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在今后的工作中，還需進(jìn)一步推廣應(yīng)用成熟的無(wú)人機(jī)技術(shù)，為礦山測(cè)繪質(zhì)量保障和技術(shù)支撐。