無人機航測在礦山地形圖測量中的應(yīng)用

熊墨

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及經(jīng)濟實力的不斷增強，各個行業(yè)都在進行改革創(chuàng)新，從而適應(yīng)發(fā)展的潮流。在礦山地形圖測量和成圖技術(shù)上，有很大的技術(shù)突破，傳統(tǒng)的航測是使用大飛機搭載航拍儀器，對地面拍攝和處理。但有很大局限性，比如在一些小區(qū)域，大飛機不僅運行困難，而且成本昂貴、周期長。針對以上問題，無人機的問世，彌補了大飛機在礦山地形圖測量中的不足，使用范圍更廣。本文分析了無人機的航測技術(shù)的工作原理，介紹了無人機在礦山地形圖測量中的應(yīng)用方式。

【關(guān)鍵詞】

【中圖分類號】TD178

【文獻標(biāo)識碼】A

1、無人機及航測技術(shù)的基本原理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機功能也越來越多，通過綜合運用圖像處理技術(shù)和定位技術(shù)，完成讓地形圖使用高分辨航空印象數(shù)據(jù)來生產(chǎn)的目標(biāo)。首先利用無人機搭載的航空攝影相機和實時動態(tài)定位技術(shù)以及所需要的一些輔助系統(tǒng)，在空中獲得測繪區(qū)域的航空影像數(shù)據(jù)，然后再利用高分辨率的真彩色數(shù)字影像用數(shù)據(jù)處理的軟件，經(jīng)過矯正鑲、嵌空、三加密等技術(shù)處理，生產(chǎn)出DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和地形圖數(shù)據(jù)等。

2、無人機航測在礦山地形圖測量中的應(yīng)用

在一項中溫帶區(qū)域氣候的礦山地形圖測量工作中，該測量地區(qū)的海拔范圍在970米至4100米之間，長約1647米，寬約2458米，面積約為3835402平方米，運氣該測量區(qū)的地形比較復(fù)雜、氣候多變，測量難度較大。若采用傳統(tǒng)的測量方法，需要耗費大量的時間，很容易超時，測量區(qū)內(nèi)的交通植被等情況無法進行直觀展示。所以在此項礦山地形圖測量工作中，將采用無人機進行航拍，即使無人機能精準(zhǔn)快速的獲取高分辨率的數(shù)字影像，但是也存在缺陷，一方面無人機的質(zhì)量比較輕，在中溫帶區(qū)域氣候中，當(dāng)遇到低空氣流時，很容易受到影響，因此出現(xiàn)測量誤差[1]。另一方面，因為設(shè)計中的重疊度問題，航拍漏洞的問題極易產(chǎn)生。為了高質(zhì)量的完成此項測量工作，相關(guān)技術(shù)人員在分析研究討論以后，將在采集信息和采集數(shù)據(jù)的過程中使用自動加手動的方式，進而讓測量結(jié)果準(zhǔn)確，測量工作高效。

2.1外業(yè)測量

第一，無人機可以有效融合POS數(shù)據(jù)、航拍影像和航拍相機參數(shù)，在經(jīng)過某些技術(shù)的處理和加工，在傳輸?shù)郊用芟到y(tǒng)里。第二，當(dāng)數(shù)據(jù)到達加密系統(tǒng)后，利用外界控制模式的引導(dǎo)，同時，在利用自由網(wǎng)PATB平差，這樣就可以讓數(shù)據(jù)信息更精準(zhǔn)、更可靠。第三，及時輸出加密的數(shù)據(jù)，當(dāng)測量工作完成之后，可以導(dǎo)出POS數(shù)據(jù)利用相關(guān)的平臺，然后對數(shù)據(jù)的重疊度和影像的質(zhì)量進行檢查。無人機的航測對礦山形圖的測量的工作流程是這樣的，首先，相關(guān)技術(shù)人員要制定技術(shù)路線，具體測量工作中，主要就是通過數(shù)據(jù)的采集基礎(chǔ)控制測量以及影片控制測量等方法，獲取DLG數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和DOM數(shù)據(jù)[2]。其次，測量像控點的工作，在一般的測量項目中，通常是采用快速靜態(tài)測量法、RTK動態(tài)測量法等方法，從而獲得高程數(shù)據(jù)，判斷出像控點的位置。接著在對相控點的布置工作中，通常情況下，為了達到更好的設(shè)計目標(biāo)，要依靠單條航線3條到4條的基線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置一對點，這樣就可以通過布點的工作，控制成圖的范圍，讓接頭位置的漏洞不會出現(xiàn)，將誤差保持在0.1mm以內(nèi)在刺孔的直徑以及刺點時。

2.2數(shù)據(jù)處理以及成像

無人機航拍測量在對數(shù)據(jù)處理和成像中，要經(jīng)過以下流程：首先，要解析空中的三角測量，在使用中，相關(guān)的技術(shù)人員可以讓全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站加入在測量工作中，在經(jīng)過像控點的測量、像點連接等一系列的工作后，實現(xiàn)空中三角測量加密自動化和對DOM數(shù)據(jù)生成的完成。還必須檢查控制點文件和相機文件，在確認文件正確無誤后，才能開始對像控點的測量工作。其次，在進行具體操作外業(yè)調(diào)繪時，主要運用全野外調(diào)繪法，然后再生成DEM數(shù)據(jù)采用航空影像。此外，同樣利用全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站采集和處理地形圖數(shù)據(jù)，采用自動恢復(fù)模型，對數(shù)據(jù)進行收集，從而達到全方位、立體化的圖形測量目標(biāo)，避免二次誤差問題的發(fā)生，進而使測圖更加精準(zhǔn)[3]。做好采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作，一般在開始正式采集工作之前，必須要檢查空三精度，然后再通過像控點進行檢測，在像控點達到精度標(biāo)準(zhǔn)的要求后，再根據(jù)流程進行后續(xù)工作。還有在生成DOM和DEM的過程中，必須要保障制作的精度能夠與處理和編輯后的數(shù)據(jù)相符，采用相關(guān)軟件進行對DEM的制作，上述操作完成以后，利用專用軟件制作正在攝影的影像，在這項工作中，一定要做好技術(shù)的把控，讓誤差問題不要出現(xiàn)在測量流程和結(jié)果中。

2.3無人機測量結(jié)果

在無人機測量過程中，在進行有效測量多個監(jiān)測點時，可以采用RTK網(wǎng)絡(luò)定位法，將其運用在測量區(qū)內(nèi)部，用此方法，還可以讓DLG的成果進入到所有的檢測點中，為全面檢測工作提供保障。高程精度檢查一般適用于地勢復(fù)雜、地物較少、地形陡峭的測繪區(qū)。由此可以看出，高程精度檢查應(yīng)用于容易對特征點進行判斷的測繪區(qū)域，先進行數(shù)據(jù)采取，將測點的位置準(zhǔn)確的在圖紙上標(biāo)出來，這項工作對以后的數(shù)據(jù)對比打下基礎(chǔ)，讓對比進行的更順利。無人機的測量過程更高效、便捷，適用區(qū)域更廣，測量結(jié)果也會比較科學(xué)、準(zhǔn)確[4]。

結(jié)語：

綜上所述，可以看出無人機航測在礦山地形圖測繪中的重要作用，無論在測量過程中，還是測量結(jié)果上，都要比傳統(tǒng)的測量方式便捷、科學(xué)、高效，同時無人機的航測技術(shù)不僅僅局限在礦山地形圖的測繪中，也可以將此技術(shù)延伸在礦山環(huán)境的檢查和治理中，提高對治理工作的監(jiān)督力度，也可對礦山信息數(shù)據(jù)建設(shè)做出貢獻，同樣也適用于礦山開采的檢測和對礦產(chǎn)資源的保護中。目前，無人機的航拍技術(shù)已經(jīng)有了很大突破，但是在以后的科研中，還要更加注重創(chuàng)新，讓無人機的航拍技術(shù)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，使人們的生活更有科技感。

參考文獻：

[1]袁曼飛，謝忠俍.基于無人機遙感測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究[J].中國錳業(yè)，2018，36（05）：11-13+20.

[2]劉建威.礦山測量中GPS技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)勢探索[J].世界有色金屬，2018（14）：33-34.

[3]康一鳴.基于無人機傾斜攝影技術(shù)的礦山地形精準(zhǔn)測量方法[J].世界有色金屬，2018（13）：27+29.

[4]唐劍.礦山儲量動態(tài)監(jiān)測中無人機攝影測量技術(shù)的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2018（13）：30+32.