無人機航測技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境治理中的應用分析

崔浩

摘 ?要：現(xiàn)如今，隨著我國科技的快速發(fā)展，而無人機航測技術(shù)作為一項空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段，具有續(xù)航時間長、影像實時存儲傳輸、分辨率高、機動靈活、相對于載人機來說，運輸維護、作業(yè)成本等都較低等優(yōu)點。目前大量應用于地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、高海拔礦區(qū)的測量工作中。文章通過分析，主要以無人機航測技術(shù)為主線，對于礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理方面的問題進行的探討。

關(guān)鍵詞：無人機航測技術(shù);地質(zhì)環(huán)境治理;應用

1無人機航測系統(tǒng)

傳統(tǒng)地質(zhì)災害調(diào)查多采用人工排查的方法，因礦區(qū)面積較大，人工排查僅是點、線的排查，井下一個盤區(qū)對應地表排查時間約一周左右，存在排查時間長，排查地點不全面等缺點;常規(guī)航測為有人駕駛飛機，但因航拍比例尺小，成本高等問題，在地質(zhì)災害調(diào)查中很少采用。無人機航測可成制大比例尺地形圖，成本低，機動靈活，特別是在雨季三防期間，對不良質(zhì)地，地質(zhì)災害隱患點等可實時多期航拍，第一時間獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為地質(zhì)災害預測預報工作提供了一種新的方法。

2無人機航測技術(shù)應用在礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理項目中的優(yōu)勢

與以往的技術(shù)手段相比，無人機的反應更加便捷、圖像準確度更高，其在治理工作中的應用，可以為我們提供更加準確、全面的數(shù)據(jù)信息，確保了整治方案的順利實施。而且，無人機的覆蓋范圍非常廣，受到環(huán)境因素的影響也比較小，對于那些地形環(huán)境復雜的地區(qū)，也能夠進行準確的探測。

2.1高效性

一般來說，測繪工作往往需要進行實地探測，進而依據(jù)得到的數(shù)據(jù)進行圖像繪制，這一過程中，需要投入大量的人力、物力，如果遇到地形復雜的區(qū)域，更是要花費大量的時間進行細致的工作。而無人機的使用，則可以大大節(jié)約人力資源，縮減測繪時間，且無需冒險進入到那些環(huán)境惡劣的地區(qū)，利用無人機就可以得到想要的數(shù)據(jù)。這一技術(shù)不僅提供了更加全面的數(shù)據(jù)，還大大減輕了相關(guān)人員的工作壓力，有效的確保了地質(zhì)環(huán)境治理工作的順利開展。

2.2直觀性

在具體應用中，無人機航測技術(shù)還表現(xiàn)出直觀性的特點，能夠直觀的反映礦區(qū)周邊的地理特征，幫助工作人員更加準確的掌握礦區(qū)周邊地質(zhì)資源使用情況。通過對無人機設(shè)備的合理應用，可以幫助人們更好的掌握治理進度，從而為后續(xù)工作的開展提供了重要參考。作為一種新的技術(shù)，在實際使用中難免會表現(xiàn)出一定的問題和不足，相關(guān)人員要及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，并提出完善的解決措施，確保地質(zhì)環(huán)境治理治項目的順利實施。

3無人機航測技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境治理中的應用

3.1控點布設(shè)

像控點的布設(shè)采用兩種方法，一是在四等GPS控制點上布設(shè)地標，二是利用航片進行刺點。

3.2像控點測量

采用單基站RTK方法進行，在已知點上設(shè)站，采用原有四等控制點求取整測區(qū)七參數(shù)，求取七參數(shù)時，對選用的已知點的可靠性進行了檢核和優(yōu)選。平面的轉(zhuǎn)換殘差均小于3cm，高程擬合殘差均小于5cm。移動站采樣間隔為2秒，直接測出像控點的三維坐標，取兩次測量的平面坐標中數(shù)和三次高程中數(shù)為最后成果。

3.3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

利用無人機航空攝影資料和像控成果，在全數(shù)字攝影測量工作站PixelGrid軟件中進行空中三角測量計算;將空三成果導入Virtuozo攝影測量工作站，恢復立體模型，對影像進行判讀，按照相關(guān)規(guī)范及要求，對地物、地貌要素進行了采集，輸出符號化的分幅采集數(shù)據(jù);參照已有成果及正射影像，依據(jù)項目設(shè)計、相關(guān)圖式、規(guī)范等技術(shù)要求，在基于AutoCAD平臺的圖形編輯軟件CASS上對立測采集數(shù)據(jù)進行圖形初編、圖廓整飾，形成DWG格式的DLG數(shù)據(jù)成果。（1）數(shù)字高程模型（DEM）制作。此次DEM的制作是用采集數(shù)據(jù)（先對采集數(shù)據(jù)進行編輯，刪除無用數(shù)據(jù)）直接反生出來，保證精度和DLG數(shù)據(jù)一致。作業(yè)流程是先收集DLG的三維數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成DXF格式，利用專業(yè)軟件進行內(nèi)插生成DTM，最后生成DEM。（2）數(shù)字正射影像圖（DOM）制作。利用Orthomosaic正射影像制做軟件。

3.4數(shù)據(jù)處理

（1）空中三角測量。經(jīng)過無人機航攝得到的像片經(jīng)過改正處理后框標坐標殘差為0。內(nèi)定向時采用邊框自動計算方法，像點量測坐標需要注意航攝儀物鏡畸變、像主點位置、地球曲率、大氣折光等誤差因素，并使用自檢校平差消除像點量測誤差。相對定向時像對連接點分布均勻，每個標準點位區(qū)有連接點。自動相對定向時，每個像對連接點數(shù)目大于30個。（2）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。使用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)導入POS數(shù)據(jù)進行空三加密。根據(jù)內(nèi)外方位元素和數(shù)字微分糾正得到正射影像，經(jīng)過圖形鑲嵌、色彩平衡、圖廓裁切整飾等步驟，生成正射影像圖。使用全數(shù)字攝影測量工作站進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集工作，按照圖式要求進行數(shù)據(jù)分層，并按照圖層進行地物、地貌要素采集和地形圖編輯，完成地形圖成圖工作。

4應用效果

對于地質(zhì)環(huán)境治理實施的人員來說，無人機設(shè)備的廣泛應用，不僅節(jié)約了人工成本，加快了工作效率，而且還有效地避免了失誤的出現(xiàn)，保證了數(shù)據(jù)信息的準確性。在后續(xù)的施工過程中，工作人員還可以應用得到的各項數(shù)據(jù)資料，對運行中的施工方案進行改進，確保相應的地理位置信息更加精準，盡可能減少資源的浪費。

結(jié)語

無人機雖然有許多優(yōu)點，但也存在難以克服的問題，由于抗風和抗氣流的能力差，飛行不穩(wěn)定，在測圖過程中表現(xiàn)為測圖定向點和立體模型套合差大、接邊誤差大。同時無人機應變能力差，不能對付意外事件，如高海拔或信號干擾時，易造成接收機與地面工作站失去聯(lián)系等。但隨著我國改革開放的逐步深入，經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，在不久的將來這些問題逐步得以改善，不僅應用于地質(zhì)環(huán)境治理方面，還有在應急測繪保障、國土資源監(jiān)測、重大工程建設(shè)等方面將得到廣泛應用，這也必將推動新的遙感技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻

[1] ?范承嘯，韓俊，熊志軍，趙毅.無人機遙感技術(shù)現(xiàn)狀與應用[J].測繪科學，2019，34（5）：214-215.

[2] ?崔紅霞，李杰，林宗堅，儲美華.非量測數(shù)碼相機的畸變差檢測研究[J].測繪科學，2017，30（1）：105-107.

[3] ?何敬，李永樹，魯恒，任志明.無人機影像的質(zhì)量評定及幾何處理研究[J].測繪通報，2018，（4）：22-35.