旋翼無人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析

譚煜

摘要：旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)下，獲得了極大程度上的進(jìn)步，低空航攝技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域之中的應(yīng)用越來越普及，特別是在礦山測(cè)量中對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，所取得的效果更為顯著。對(duì)此，文章針對(duì)旋翼無人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)施了分析。

關(guān)鍵詞：旋翼無人機(jī);航測(cè);礦山測(cè)量;應(yīng)用;分析

引言

在現(xiàn)代化信息技術(shù)的快速推進(jìn)下，測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前測(cè)繪領(lǐng)域中新興技術(shù)，并在測(cè)繪領(lǐng)域制之中的應(yīng)用范圍愈加廣泛。再加上無人機(jī)、圖像融合、GPS定位等先進(jìn)性技術(shù)的迅速發(fā)展，各種類型的無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的測(cè)量中所獲得的應(yīng)用效果極為良好，尤其是在礦山測(cè)量領(lǐng)域中應(yīng)用的成效更為顯著。旋翼無人機(jī)航測(cè)屬于低空無人機(jī)航測(cè)的一種技術(shù)，在其中占據(jù)著重要的地位，因此，在礦山測(cè)量中應(yīng)用，具有高效性、節(jié)約成本、精度高等優(yōu)勢(shì)，并具有極為優(yōu)越的應(yīng)用前景。

1.礦山測(cè)量的重要概述

礦山測(cè)量顧名思義就是在是不是礦山開采的時(shí)候，針對(duì)所有階段實(shí)施的綜合性測(cè)量工作。而礦區(qū)的位置大多都是位于山區(qū)環(huán)境之中的，當(dāng)山區(qū)地形、地貌都非常復(fù)雜的時(shí)候，例如樹木森林較多、溝壑的高低迂回以及各種類型的坑洞等，當(dāng)這種類型的自然條件在測(cè)繪的時(shí)候是非常困難的，而且在礦區(qū)測(cè)繪中也是較為常見的。如果采用傳統(tǒng)作業(yè)模式展開測(cè)繪工作，為了滿足測(cè)量工作中對(duì)于通透性的要求，將山區(qū)中的樹木實(shí)施砍伐是非常常見的，不僅浪費(fèi)了大量資源，還會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代礦山的測(cè)繪工作的需求也發(fā)生了變化，使得測(cè)量工作的具體內(nèi)容也發(fā)生了質(zhì)的變化，現(xiàn)代礦山測(cè)量所涉及到的測(cè)繪內(nèi)容非常多，比如各種類型的地形、地貌圖件的測(cè)繪，目標(biāo)區(qū)內(nèi)各種數(shù)據(jù)信息的采集各種等等。因此，應(yīng)用全站儀、GPS或RTK的傳統(tǒng)測(cè)量模式已無法適應(yīng)日益發(fā)展的礦山測(cè)量要求。

2.旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析

2.1具有較高的測(cè)繪效率

測(cè)繪儀器隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的快速發(fā)展，獲得了不斷的更新以及現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，在相應(yīng)的測(cè)繪儀器方面也逐漸發(fā)生了轉(zhuǎn)變，由原來傳統(tǒng)的儀器轉(zhuǎn)變成為各種先進(jìn)的儀器設(shè)備，例如棱鏡與無棱鏡的全站儀、激光掃描儀、GPS接收機(jī)以及攝影測(cè)量?jī)x等等。由此可見，現(xiàn)代化測(cè)繪設(shè)備的快速發(fā)展有效的提高了測(cè)繪效率，不僅減少了大量的工作量，還克服了因測(cè)繪區(qū)域條件等限制而降低測(cè)繪精度的缺陷。

2.2具有極高的測(cè)繪精度

在實(shí)施測(cè)繪的時(shí)候測(cè)繪成果所具備的精度，是對(duì)相應(yīng)的測(cè)繪方法、儀器進(jìn)行判別的關(guān)鍵，同時(shí)也是其滿足社會(huì)基本需求的一個(gè)標(biāo)志，在實(shí)施礦山測(cè)量各種的時(shí)候，傳統(tǒng)全站儀與GPS等方面的測(cè)量在應(yīng)用范圍上是較為廣泛的，這都是因?yàn)樵趯?shí)施礦山測(cè)量的時(shí)候，主要是可分為兩個(gè)方面，即地表地形測(cè)量、地下工程測(cè)量，相對(duì)地下工程測(cè)量來說，傳統(tǒng)的測(cè)繪方法更實(shí)用。對(duì)于地表地形的測(cè)繪各種而言，基于傳統(tǒng)模式下的測(cè)量手段，在實(shí)際實(shí)施的時(shí)候會(huì)受到地形條件、工作量等重要因素的限制，促使測(cè)量效率、精度等方面都較低。而在旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)下，能夠有效的使地形地貌、陡崖等不利因素的限制獲得避免，進(jìn)而保證測(cè)量成果具有較高的精度，所以在當(dāng)前階段已經(jīng)逐漸在礦山地表地形測(cè)量工作中獲得了廣泛應(yīng)用。

2.3能夠獲得更高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

獲得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是實(shí)施礦山測(cè)量工作的主要目的，建立在測(cè)量成果精度要求的基本下，有效的提高測(cè)量工作開展中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為礦山企業(yè)急需解決的問題?；谛頍o人機(jī)測(cè)繪技術(shù)下，能夠在較短時(shí)間之內(nèi)來對(duì)航空拍攝的相關(guān)影像進(jìn)行獲得，進(jìn)而能夠保證所獲得的測(cè)量成果在精度上更高。

2.4具有較高的安全優(yōu)勢(shì)

礦山測(cè)量的工作場(chǎng)地一般位于深山密林、地勢(shì)陡峭的區(qū)域，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)需要相關(guān)的測(cè)量人員到達(dá)每一個(gè)測(cè)量采集點(diǎn)，在測(cè)量過程中，為了使其測(cè)量結(jié)果具有更高的精度，必需在陡崖邊部、溝壑坑陷區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，使得測(cè)量人員的安全無法保障。旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)有效的避免了大量的外業(yè)作業(yè)，也也就降低了測(cè)繪人員身臨險(xiǎn)境的頻次，顯著的提高了測(cè)繪人員的安全性。

3.旋翼無人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)量中具體應(yīng)用分析

3.1具體操作流程

在利用旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)實(shí)施礦山測(cè)量之前，需要針對(duì)測(cè)繪區(qū)域?qū)嵤┫鄳?yīng)的踏勘工作以及布設(shè)像控點(diǎn)，并對(duì)相應(yīng)像控點(diǎn)的三維坐標(biāo)、旋翼無人機(jī)航測(cè)等參數(shù)進(jìn)行采集，進(jìn)而獲得所需的航空攝影像片，經(jīng)過空中三角測(cè)量、點(diǎn)云加密等處理過程，生成DSM、DOM等數(shù)據(jù)，繪制DLG地形圖。

3.2相應(yīng)像控點(diǎn)的布設(shè)環(huán)節(jié)

在實(shí)施礦山測(cè)量時(shí)進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)是非常重要的，所以在實(shí)施布設(shè)的時(shí)候需要加強(qiáng)對(duì)其的注重性，在實(shí)施具體布設(shè)的時(shí)候，需要建立在測(cè)繪區(qū)域踏勘的基礎(chǔ)上，實(shí)施相應(yīng)的布設(shè)工作，這樣做的主要目的就是能夠有效的使測(cè)量成果在精度上獲得提升。在實(shí)施像控點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候，需要注意的是必須要按照相關(guān)要求來實(shí)施，比如在航向與旁向之間的重疊度需達(dá)到70%。在實(shí)施像控點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候需要注意的事項(xiàng)很多，注意集中于以下幾點(diǎn)：⑴測(cè)量區(qū)域踏勘。在這一環(huán)節(jié)之中需要與測(cè)量區(qū)域中地形地貌所具備的特征相結(jié)合，來進(jìn)行相應(yīng)的分區(qū)，而分區(qū)之外布設(shè)的像控點(diǎn)，也必需要滿足相應(yīng)的布設(shè)條件，尤其是像控點(diǎn)位于航向的基線至少為1條，旁向位置需不少于100m的部位;⑵航線兩段的像控點(diǎn)。在對(duì)于這階段像控點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候，需要注重的是左右偏離半徑不能大于半條基線的長(zhǎng)度;⑶地物地貌的選擇。在實(shí)施布攝像控點(diǎn)的時(shí)候，選擇合適的地物地貌是非常重要的，必須要具備明顯、無爭(zhēng)議的地貌特征作為相應(yīng)的像控點(diǎn);⑷像控點(diǎn)的識(shí)別度。在航空影像中像控點(diǎn)必須注重易于識(shí)別，而且像控點(diǎn)周圍的選擇的地形地貌變化不宜太大，這樣能夠有效的使測(cè)量精度獲得提升;⑸像控點(diǎn)的二次利用。在實(shí)施像控點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候，需要對(duì)像控點(diǎn)的二次利用實(shí)施充分的考慮，所以在布設(shè)選擇的區(qū)域必須注重交通的便利性、易于保存性。

3.3針對(duì)空中三角實(shí)施加密處理工作

針對(duì)空中三角實(shí)施加密處理工作是非常重要的，有利于測(cè)量精度的提高，利用旋翼無人機(jī)航測(cè)進(jìn)行航空影片獲取的時(shí)候，地面控制點(diǎn)對(duì)于航測(cè)要求難以滿足、局部區(qū)域較小等問題是非常常見的，在出現(xiàn)這些問題的時(shí)候，則需要通過空中三角加密處理工作的開展，來對(duì)相關(guān)問題出現(xiàn)的幾率進(jìn)行有效控制。在實(shí)施空中三角加密處理工作的時(shí)候，通常是通過影像外方位元素的基礎(chǔ)上，來針對(duì)相應(yīng)的干擾因素實(shí)施相關(guān)程序的剔除，在此過程中可以獲得較高的測(cè)量精度，能夠有效的改善地形地貌條件差的區(qū)域的測(cè)量結(jié)果。

3.4礦區(qū)地形圖的繪制工作

空中三角加密測(cè)量工作完成之后，可以通過對(duì)數(shù)據(jù)處理軟件的充分利用，來實(shí)施DSM、DOM等成果的自動(dòng)生成，并將其實(shí)施加載，使其加載于EPS地理信息工作站之中，就能夠生成與之相對(duì)應(yīng)的垂直模型中，并將相應(yīng)的地物展繪到相應(yīng)格式的數(shù)據(jù)中，針對(duì)有爭(zhēng)議的區(qū)域?qū)嵤┫鄳?yīng)的糾正處理。并結(jié)合處理后的數(shù)據(jù)與礦山需求實(shí)施處理工作，最終能夠獲得DLG數(shù)字線劃圖。

結(jié)束語：

綜上所述，旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用，在極大程度上提高了礦山測(cè)量的精度，并且降低了成本指出的同時(shí)也具備著較高的安全優(yōu)勢(shì)，因此在該領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。所以旋翼無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在當(dāng)前時(shí)代背景下，對(duì)于大比例地形測(cè)繪方面的基本要求中應(yīng)用能夠獲得滿足，可以進(jìn)行大規(guī)模的推廣使用。

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（作者單位：四川省化工地質(zhì)勘查院）