無人機空中測量在礦山地形測量中的應用研究

李實成，胡緒昌

（1.江西省瑞華國土勘測規(guī)劃工程有限公司，江西 南昌 330009；2.江西省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊，江西 南昌 330009）

礦山地形測量是一個內容復雜且工作量較大的項目，若是依舊采用傳統(tǒng)的測量手段進行現(xiàn)場測量，不僅無法保證礦山地形測量工作的效率，也難以保證測量數(shù)據(jù)的準確性，給后續(xù)生產(chǎn)活動的開展帶來較多隱患?；谶@一情況，需要重視無人機空中測量等現(xiàn)代化技術手段在礦山地形測量中的應用，以此提高礦山地形測量的技術水平，做到以有限的資源完成測量工作，獲取更加完整、可靠的測量數(shù)據(jù)，使礦山測量工作的目標得以順利完成。通過對無人機空中測量在礦山地形測量中的應用進行探究，有利于提出一些可靠的參考依據(jù)，促進礦山地形測量朝著更好的方向不斷發(fā)展。

1 無人機空中測量的技術優(yōu)勢分析

1.1 提高工作效率

在礦山地形測量中應用無人機空中測量，能夠利用無人機代替工作人員完成大部分工作，使礦山地形測量工作的整體效率得以提升。目前無人機具有一定的智能化功能，只需要保證設備的電量充足，可以在有限的時間內完成測量任務，且無人機搭配的攝影設備能夠快速成像，在保證成像連續(xù)性的同時，實現(xiàn)提高工作效率的目的[1]。

1.2 降低人員投入

在礦山地形測量中應用無人機空中測量，只需要安排數(shù)名礦山工作人員和專業(yè)的無人機操作人員就能夠完成測量工作。與傳統(tǒng)的測量方式相比，無人機空中測量需要的人員和設備數(shù)量較少，可以在保證測量工作順利進行的同時，降低測量過程的人力成本，幫助企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟效益。

1.3 提高工作質量

與傳統(tǒng)的測量方式相比，無人機空中測量具有更高的精準性，能夠降低各種因素對測量工作的影響，使測量結果的準確性得到保障。同時，通過無人機空中測量能夠對測繪時間進行縮減，降低工作時間的耗費，那么在后期的審核中，可以保證攝影成像的質量，使攝影素材的利用效率得以有效提升[2]。

1.4 降低工作強度

無人機空中測量涉及到的專業(yè)較多，比如計算機就是其中的重要部分，可以發(fā)揮計算機技術具有的智能化特點，使無人機能夠自動完成圖像捕捉。與傳統(tǒng)的技術手段相比，無人機空中測量的過程不再需要大量的人員進行手工操作，不僅能夠提高礦山地形測量的工作效率，也能夠降低測量人員的工作強度，使礦山地形測量過程的安全性得到保障。

2 無人機空中測量數(shù)據(jù)采集分析

2.1 航空攝影

在礦山地形測量中應用無人機空中測量，需要確定好無人機的飛行航線和攝影區(qū)域，仔細檢查設備是否處于正常的工作狀態(tài)，采用試飛、試拍的方法對無人機的飛行間距、飛行高度、相機曝光等設備參數(shù)進行調整，使無人機空中測量工作得以順利進行。同時，需要充分考慮到氣候環(huán)境對無人機空中測量產(chǎn)生的影響，選擇氣候環(huán)境較好的時候進行測量，從而保證無人機空中測量的效率及質量。在無人機空中測量工作中，需要嚴格控制好無人機的飛行過程，確保攝影質量達到要求，通過導航系統(tǒng)和設備操作對無人機的飛行質量進行控制，使攝影質量得到保障，從而保證攝影成像的清晰度。在完成無人機航空攝影之后，需要認真分析成像影片，針對不符合要求的照片進行二次攝影[3]。如下圖1 所示，為無人機1：1000 比例測繪流程。

2.2 攝影成像檢驗

安排專業(yè)的工作人員對無人機空中測量得到的攝影素材進行檢驗，確保攝影素材的清晰度符合要求，且攝影組織也要做好素材查驗工作，便于準確地評價無人機空中攝影的過程。在這一過程，要求攝影組織能夠充分把握好測量工作的要求，便于對工作進行合理調整，獲得更加可靠的攝影素材，在攝影素材符合要求，不再需要進行二次攝影的時候，則表示無人機空中測量工作順利完成。

2.3 安全生產(chǎn)及風險規(guī)避

我國大部分礦山都處于環(huán)境較為惡劣的地方，所以在進行無人機空中測量的時候，需要充分考慮到這一過程存在的安全風險，做好相應的防范工作，使無人機空中測量得以安全進行。具體來講，需要做好事前的現(xiàn)場考察工作，充分掌握無人機空中測量的環(huán)境，深入分析山體海拔高度、輸電線路等各方面的安全風險，以合理的方法來規(guī)避這些風險。其次，需要將攝影區(qū)域內的危險點告知各個工作人員，方便攝影人員對工作路線進行合理設計，使無人機空中測量過程的安全性得以有效提升。

2.4 像片控制測量

圖1 無人機1：1000 比例測繪流程

作為無人機空中測量的重要組成部分，像片控制測量包括了全野外布點和非全野外布點這兩種方式，能夠體現(xiàn)出不同的實施效果。從全野外布點這一方面來講，整個工作過程存在適用范圍受限、工作量較大等問題，但是測量的精準性較高。從非全野外布點這一方面來講，能夠在保證測量精準性的同時，與其他技術進行有效結合，使全野外布點的不足之處得以補充。以往在像片控制測量中較為常用的就是非全野外布點，但是在特殊地形的測量區(qū)域中經(jīng)常使用全野外布點[4]。

2.5 像片調繪

為保證像片調繪的有效進行，需要將地形實際數(shù)據(jù)作為依據(jù)，對像片中的代表性物體進行準確地定位。通過像片調繪能夠對像片中的物體特征進行充分了解，幫助工作人員更好地確定定位點，按照規(guī)定的方式在像片中進行標注，使其能夠成為符合需求的調繪片。

3 提高無人機礦山測量質量的措施分析

3.1 做好設備管理

確保設備能夠正常工作是促進無人機空中測量順利進行的重要基礎，需要安排專門的工作人員對各類設備進行整理，確保設備管理的精細化程度，從而降低設備故障問題的發(fā)生率。通過對無人機設備進行定期檢測，使其能夠處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，且需要模擬不同的運行環(huán)境對設備性能進行調節(jié)，做到及時解決無人機設備運行中存在的異常問題。同時，需要對無人機設備的存放環(huán)境進行控制，確保環(huán)境的干燥，減少設備腐蝕生銹問題的發(fā)生。此外，需要做好無人機設備的日常保養(yǎng)工作，采用專門的機油對無人機的精細零件進行擦拭，從而提高無人機的運行性能，使其能夠滿足無人機空中測量工作的需要[5]。

3.2 提高技術水平

作為無人機空中測量工作的操作者，要求技術人員能夠熟悉掌握無人機的使用方法和相關技巧，對無人機的飛行過程進行嚴格控制，從而保證飛行攝影工作的順利進行。在采用無人機進行空中測量的時候，礦山工作人員需要確認設備操作人員的技術水平，選擇專業(yè)能力較強的人員進行測量工作。同時，為保證攝影圖像的清晰度，需要安排專業(yè)的人員對飛行攝影過程進行指導，并做好人員考核工作，結合工作需求進行針對性的培訓，為無人機空中測量工作的開展提供有利基礎。

3.3 做好準備工作

科學的準備工作對提高無人機控制測量的工作效率及工作質量有著較好的積極作用，需要充分掌握測量區(qū)域的氣候環(huán)境，結合自然環(huán)境的色溫色差、溫濕度等等，提前確定無人機空中測量的時間，從而保證測量工作的順利進行，避免出現(xiàn)二次攝影等狀況。同時，需要提前準備好車輛、設備等工具，為無人機空中測量工作的開展打下良好基礎。

3.4 強化人員溝通

由于無人機空中測量的復雜性較大，需要在進行測量操作的時候，強化各個工作人員之間的溝通，使其能夠做到相互配合，促進無人機空中測量工作的高效進行。一般在無人機空中測量之前，需要對測量現(xiàn)場進行考察工作，而礦山工作人員對現(xiàn)場的地形地貌具有一定的了解，若是雙方能夠進行有效溝通，則可以提高信息資源的共享率，促進各項工作的快速進行。總之，良好的人員溝通是獲取信息的重要途徑，能夠為礦山地形測量工作的開展提供有利依據(jù)，使礦山地形測量的整體效果得以提升。

4 結語

綜上所述，為促進無人機空中測量在礦山地形測量中的有效應用，需要提高對無人機空中測量的掌握程度，將其合理應用到礦山地形測量中，并做好設備管理工作、人才培養(yǎng)工作、事前準備工作、人員溝通及管理等等，通過各種措施促進無人機空中測量的順利進行，使無人機空中測量在礦山地形測量中的作用得以充分發(fā)揮。