無人機(jī)在礦山的應(yīng)用

邢景超 侯唐業(yè) 韓發(fā)

摘 要 現(xiàn)實(shí)的無人機(jī)航拍技術(shù)是集GPS空間定位技術(shù)、無人機(jī)操作技術(shù)、圖像整合定形技術(shù)三者會(huì)集于一體的綜合性勘測技術(shù)，兼具出圖快捷、操控便利、制圖成本小、顯示精度優(yōu)、適用范圍廣的特點(diǎn)，特別是在勘測形態(tài)錯(cuò)綜繁雜的地域更是凸顯。文章在歸納整理無人機(jī)自身航拍技術(shù)特點(diǎn)的前提下，借助于某礦山地礦勘查工作，文章由三個(gè)層面闡釋了此項(xiàng)技術(shù)在礦山勘測工程應(yīng)用中所展示出的成效，旨在對(duì)當(dāng)今無人機(jī)勘測技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用提供有益的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 無人機(jī) 航拍技術(shù) 礦山勘查 實(shí)用策略

中圖分類號(hào)：P231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

自從我國的北斗衛(wèi)星遙感裝置投入運(yùn)行以來，我們國家的空間定位技術(shù)水平即獲取到了迅猛的提升，并由此有力推進(jìn)了我國現(xiàn)時(shí)航空勘查技術(shù)的快速發(fā)展和完善。通常所說的無人機(jī)空中勘察技術(shù)是屬于集 GPS遙感傳輸技術(shù)、無人機(jī)飛行技術(shù)、圖像整合加工技術(shù)于一體的綜合性航拍勘查技術(shù)，其同時(shí)具備勘測精度好、測繪效大的多重優(yōu)點(diǎn)，特別是礦山地況的勘查作業(yè)環(huán)節(jié)中，由于其具備專有的強(qiáng)項(xiàng)而實(shí)現(xiàn)了普遍性的運(yùn)用態(tài)勢。文章結(jié)合某礦山的具體測繪工程，在完整歸納無人機(jī)航拍勘查技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)的前提下，梗概性的闡釋了此項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)今礦山地質(zhì)勘查工作中的運(yùn)用路徑。

1關(guān)于無人機(jī)航拍技術(shù)的特點(diǎn)

1.1航拍圖片清晰性強(qiáng)的特點(diǎn)

自從空中定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)以后，無人機(jī)航測圖像的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度獲取到了大幅度的提升，由此大幅度強(qiáng)化了無人機(jī)航拍技術(shù)的實(shí)用效能，它的精確度能夠達(dá)到厘米級(jí)水平，在高比例型地況結(jié)構(gòu)圖勘測、工程地質(zhì)勘測等諸多領(lǐng)域中獲取到了廣泛的運(yùn)用。

1.2圖像參數(shù)采集功效高

以往古老型的直至勘測技術(shù)是依托于全站測量儀、經(jīng)緯分析儀等主要設(shè)備，重點(diǎn)是以地質(zhì)勘測人員野外作業(yè)的勘查測繪活動(dòng)為主，其不但會(huì)消耗大量的人力物力，而且其采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度亦偏低，同時(shí)收集勘測訊息的功效也十分的低下。依托無人機(jī)操作式的空中航拍技術(shù)是屬于一種以航測圖像數(shù)據(jù)為參照來實(shí)施的，也就是由航拍圖像中來收集測繪區(qū)片的地況結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等訊息，無需組織地質(zhì)勘測人員去進(jìn)行繁瑣的野外勘測工作，增強(qiáng)了實(shí)際的地質(zhì)參數(shù)收集功效，大幅度減小了工程測繪的財(cái)力物力投入。

1.3廣泛化的勘測適用性

無人機(jī)式的空間航拍技術(shù)是以航測遙感圖像為前提的，對(duì)測繪條件的限制特別的少。以往古老式的勘測技術(shù)在叢林溝壑地區(qū)不具備明顯的優(yōu)勢，其重點(diǎn)體現(xiàn)在如下兩像內(nèi)容上：其一是叢林溝壑地區(qū)視線阻擋非常嚴(yán)重，其嚴(yán)重妨礙了野外地質(zhì)勘測設(shè)備比如水準(zhǔn)測試儀、經(jīng)緯分析儀、全站測定儀的正常使用，由此極大的減低了勘測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度及工作成效;其二是由于高山丘陵地區(qū)地況結(jié)構(gòu)繁雜，勘測作業(yè)人員不可能處處都蹬抵具體的勘測位置，由此會(huì)產(chǎn)生較多的測量盲區(qū)，致使測量精度大幅度減低。無人機(jī)式的航拍技術(shù)可以在低空域獲取到高清晰度的航測圖像，依托對(duì)這些參數(shù)的整合梳理能夠獲取到精確度極高的參數(shù)訊息。

1.4顯著的工程效益

和古老型的勘測技術(shù)做比較，無人機(jī)式的航拍技術(shù)的勘測費(fèi)用少于傳統(tǒng)模式，側(cè)重體現(xiàn)在野外作業(yè)的操作功效顯著提升，減弱了外業(yè)成本高的劣勢。無人機(jī)式的航拍技術(shù)只需要很低的成本即可達(dá)到測試工作的需求，而且最后的測試精度可圓滿達(dá)到所要求比例的水平，故具有很好的應(yīng)用趨勢。

2無人機(jī)航拍技術(shù)在礦山勘測中的運(yùn)用

此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用流程主要包括測繪區(qū)域的資料收集、踏勘、編寫飛行計(jì)劃、無人機(jī)航空測量和影像質(zhì)量檢查、影像拼接、像控點(diǎn)布設(shè)、數(shù)據(jù)處理等幾項(xiàng)內(nèi)容。

2.1航線設(shè)計(jì)及地面控制測定

在執(zhí)行飛行任務(wù)之前，需要對(duì)測繪區(qū)域進(jìn)行踏勘，了解測繪面積、地形等，并根據(jù)踏勘結(jié)果將測繪區(qū)域劃分成若干子區(qū)，設(shè)計(jì)航線圖。將設(shè)計(jì)飛行高度、航向、航線、旁向和航向重疊度等內(nèi)容標(biāo)注在航線圖中。地面控制測量是無人機(jī)航測技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是控制無人機(jī)飛行狀況，決定航拍影像質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，需要對(duì)測繪區(qū)域進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)工作。

地面控制點(diǎn)布設(shè)一般按照區(qū)域網(wǎng)四角布設(shè)平面控制點(diǎn)，在布設(shè)過程中需結(jié)合航線間距、旁向和航向重疊度進(jìn)行。在不同飛行區(qū)塊的結(jié)合部位需要布設(shè)地面控制點(diǎn)，可以有效的提高影像拼接質(zhì)量。

2.2空三加密級(jí)測量

無人機(jī)航測過程中勢必存在拍攝空白區(qū)域，如遮擋嚴(yán)重的區(qū)域可形成死角等，使得測繪區(qū)域局部的測量精度達(dá)不到航測的基本要求?；诖朔N情況，可以通過空三加密處理消除上述問題?？杖用苁且院脚挠跋裢獾姆轿辉剡M(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)算，結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)將測繪區(qū)域的干擾因素剔除，進(jìn)而獲得貼近真實(shí)情況的數(shù)據(jù)信息。因此，空三加密測量不僅能夠有效的消除上述測量空白區(qū)的弊端，還能夠提高測量精度，使得地形地貌條件差的測繪區(qū)域獲得更高的精度。

2.3內(nèi)業(yè)工程的數(shù)據(jù)處理

在完成外業(yè)航拍影像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需要對(duì)航拍影像進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。將空三加密處理后的數(shù)據(jù)信息開展平面坐標(biāo)的計(jì)算工作，并將不同影像在數(shù)據(jù)處理平臺(tái)中拼接，開展同名像點(diǎn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)以及處理流程，可以有效的消除因航空拍攝相機(jī)產(chǎn)生的影像畸變，提高測繪精度。將初步處理的數(shù)據(jù)導(dǎo)入至數(shù)據(jù)處理軟件 Map Matrix4.2 中，進(jìn)行內(nèi)定向、去測平均高程等流程，開展礦山數(shù)據(jù)信息的采編流程。在完成上述操作之后，自動(dòng)生成地質(zhì)圖等成果圖件，對(duì)成果圖件逐漸檢查，檢查質(zhì)量是否滿足生成需求、精度是否達(dá)到相應(yīng)比例尺要求，若存在不合理，及時(shí)進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪工作直至將礦山地形圖中的錯(cuò)誤改正后，生成最終的成果圖件。

3結(jié)語

綜上而言，現(xiàn)代化無人機(jī)航測技術(shù)具有寬泛的使用條件和廣闊的應(yīng)用前景，該技術(shù)在礦山測繪中具有明顯的優(yōu)勢，有效的降低的測繪成本，提高了測繪效率和測繪精度。本文以某礦山的地形圖測繪過程為例，通過測量精度對(duì)比認(rèn)為無人機(jī)航測技術(shù)能夠滿足大比例尺礦山測繪精度需求，且該技術(shù)具有低的成本、高的精度，更能夠適用于測繪條件復(fù)雜的區(qū)域。

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