無人機遙感技術在現(xiàn)代礦山測量中的應用探討

李 萌

（河北省水文工程地質勘查院，河北 石家莊 050000）

1 無人機遙感技術的基本概述

在現(xiàn)代礦山測量過程中，通過無人機遙感技術的有效運用，為礦山企業(yè)對施工過程監(jiān)測提供了技術保障，通過該技術的有效運用，相關操作人員在實際的操作過程中，可通過傾斜及垂直方式獲取遙感影像信息[1]。通過無人機遙感技術能夠對地標物及附件區(qū)域進行實時監(jiān)測，在該技術的具體實施過程中，具體主要包括以下流程：

（1）需求調研：在利用無人機遙感技術進行礦山測量之前，需要做好前期準備工作，根據(jù)實際測量的要求，制定測量的地標物區(qū)域，當完成該區(qū)域的外擴工作后，在設定具體的攝像區(qū)域[2]。除此之外，還需要設置好DOM分辨率以及三維模型分辨率。

（2）航線設定：當完成航拍區(qū)域設定后，而后在進行現(xiàn)場勘探，做好測量區(qū)域相關信息的搜集工作，例如地質、地形地貌、氣候等，根據(jù)所搜集到的信息，有針對性的制定航測方案，然后在無人機系統(tǒng)中導入控制軟件，設置相應的參數(shù)指標，如航高、寬帶、重疊度、分辨率等，最后在飛行系統(tǒng)設置好航行路線。

（3）外業(yè)航拍：在使用無人機進行航拍時，根據(jù)其航拍的具體實際情況，準確的記錄出航拍區(qū)域的基礎信息，以及航拍地標物，而后在通過GPS技術的優(yōu)勢，將地理數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)等信息嵌入其中，當完成此環(huán)節(jié)工作后，在對相關數(shù)據(jù)信息進行準確的分析，并借助額外操控無人機補拍手段對所需要的數(shù)據(jù)信息進行補充。

（4）內業(yè)處理：利用Arcgisinpho smart3D等技術軟件對搜集到的數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)最終處理的數(shù)據(jù)信息，制作數(shù)字正攝影像及三維模型。

（5）成果質量測評：鑒于獲取到的數(shù)據(jù)信息，對圖片數(shù)據(jù)精度進行全方位檢查，根據(jù)最終的檢查結果，如若數(shù)據(jù)符合標準，則證明項目質量達標。

2 無人機遙感測繪關鍵技術特點

（1）數(shù)據(jù)獲取周期短：衛(wèi)星與常規(guī)航空遙感技術作為現(xiàn)代礦山測量中關鍵技術，雖然在實際的測量中發(fā)揮著關鍵性的作用，但由于受到客觀條件所限制，使其無法準確的獲取到目標區(qū)遙感數(shù)據(jù)。針對衛(wèi)星測量作業(yè)而言，其獲取到的數(shù)據(jù)具有周期性特點，但需要引起注意的是，大氣層在一定程度上影響著衛(wèi)星測量。在數(shù)據(jù)采集過程中，如果選擇常規(guī)航空遙感技術進行采集，此時受到天氣限制較為明顯，要想保證測量工作得以順利的開展，應當先辦理空域飛行申請，并且有時候某一申請需要一個月余時間進行辦理，難以保證其時效性。而無人機主要進行低空飛行，對于空域申請要求限制較小，只需要注冊便可飛行，則需要保證在晴朗的天氣條件下進行，保證了礦山測量工作的效率。

（2）數(shù)據(jù)分辨率較高：無人機遙感測繪技術在現(xiàn)代礦山測量中的應用，為測量工作的開展提供了重要的技術保障。在實際的測量過程中，由于無人機需要低空飛行，可以攜帶高分辨率傳感器可以獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)，從而滿足各種比例尺的測圖需要。

（3）安全系數(shù)較高：基于礦山測量工作來講，難免會遇到一些危險區(qū)測量作業(yè)，而常規(guī)技術無法對該區(qū)域進行測量。而無人機遙感技術的有效運用，有效的彌補了傳統(tǒng)技術的存在的缺陷，不但有助于保證危險區(qū)作業(yè)人員的生命安全，而且降低了其在危險區(qū)的相關風險。

（4）無人機體積較小，且較為機動靈活，該系統(tǒng)能夠避開部分氣象因素的干擾。尤其在現(xiàn)代礦山測量過程中，通過發(fā)揮無人機遙感技術的作用，能夠快速獲取相關數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對礦山進行更好的監(jiān)測。

（5）無人機自動化程度較高：在現(xiàn)代礦山測量中能夠實現(xiàn)自動化測量，不但保證了測量的效率，而且在保障了實際測量的準確性。此外，通過無人機進行測量，還可以有效的避免人為操作因素，減少不必要的干擾，提高礦山測量的效果。

（6）經濟效益好：無人機遙感測繪技術有著諸優(yōu)點，例如運行成本低、操作簡單等，使得無人機遙感測繪技術備受青睞，并且在現(xiàn)代礦山測量中得到推廣，并且發(fā)揮著極其重要的作用。

3 無人機遙感技術在現(xiàn)代礦山測量中的作用

3.1 推動數(shù)字化礦山建設

在現(xiàn)代礦山管理過程中，構建數(shù)字化礦山建設成為當前管理的重點，同時也是其面臨的難點工作。要想實現(xiàn)數(shù)字化礦山構建目標，則需要做好礦山測量工作。在實際的測量過程中，如若選擇傳統(tǒng)測量技術開展測量作業(yè)，不但無法保證礦山測量的效率，而且獲取的數(shù)據(jù)具有一定的缺陷和不足，在實際的測量過程中，通過無人機遙感技術的合理應用，克服了傳統(tǒng)測量技術存在的弊端，彌補了其缺陷和不足，能夠快速獲取地形信息，同時也保證了測量的準確率[3]。只有保證測量技術方面的優(yōu)勢，才能夠保證數(shù)據(jù)的準確性，為數(shù)字化礦山構建提供保障，進而推動礦山測量數(shù)字化建設。

3.2 礦山環(huán)境治理及恢復監(jiān)測

在礦山實際開采過程中，要想實現(xiàn)其自身的可持續(xù)發(fā)展，則應當根據(jù)當前自身的實際發(fā)展情況，構建綠色礦山的目標?；诖?，礦山企業(yè)要給予足夠的重視，在保證自身順利發(fā)展的基礎上，應當加強礦山環(huán)境治理工作的開展，同時要最大限度發(fā)揮無人機遙感技術的作用，使其更好的服務于礦山測量，通過該技術在礦山測量中的應用，能夠更好的對礦區(qū)進行定性分析，并從中獲取到測量所需要的數(shù)據(jù)信息，同時通過對礦山環(huán)境治理進行分析，可以對礦區(qū)進行定性分析，以此來獲取具有利用價值的數(shù)據(jù)信息，對礦山環(huán)境治理現(xiàn)狀進行評估，從而更好的治理礦山環(huán)境，構建綠色礦山，實現(xiàn)礦山資源的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 監(jiān)測礦產資源保護與利用情況

礦山資源作為不可再生資源，為了更好的對這些資源進行保護，則需要注重強化礦山管理，將各項管理工作落到實處。尤其在礦山開采過程中，針對以往資源浪費嚴重等情況，需要選擇正確而規(guī)范的開采方式，提高能源的利用率，降低能源方面的損耗，這也是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要舉措。此外，部分企業(yè)在進行開采時，往往存在無證開采的情況，由于當前這種情況的出現(xiàn)，直接影響著礦山行業(yè)秩序[4]。在這種情況下，通過無人機遙感技術的使用，可以更好的對監(jiān)控礦山開采的具體情況，針對部分違章開礦的行為進行嚴厲處罰，促進礦山資源開采工作的順利開展，進而保證了礦山企業(yè)的規(guī)范開采。

4 無人機遙感技術在礦區(qū)測量中的應用分析

在礦區(qū)測量過程中，傳統(tǒng)測量技術已經無法滿足測量的需要，而無人機遙感技術的有效運用，為礦區(qū)測量工作的開展帶來方便，以某礦區(qū)為案例分析無人機遙感技術的優(yōu)勢，通過實際測量的結果，通過合理規(guī)劃設計，最終獲取到礦區(qū)的真實影像，通過當前數(shù)據(jù)的搜集和整理，為礦區(qū)建設提供了重要的保障。

4.1 無人機遙感基本設計

在利用航攝技術進行測量時，因為攝影區(qū)域地勢平坦的優(yōu)勢，使得在實際的測量當中，并不需要劃分攝影分區(qū)。在具體測量時，地面的分辨率為0.08m；航向的重疊度為80%，旁向的重疊度設計為65%；針對航線的布設而言，大體上可根據(jù)其東西方向，以及地形條件進行合理規(guī)劃。

4.2 影像數(shù)據(jù)處理

數(shù)字影像檢查主要指多方面的檢查，例如影像質量、數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)涵蓋等，鑒于像控點對于最近基礎控制點的平面位置中的誤差需要控制在0.1m以內，高程誤差控制在0.1m以內，在具體測量過程中，難免會出現(xiàn)影像畸變等問題，在糾正當前這一問題時。具體主要糾正的內容為畸變糾正、均色處理糾正、主點偏移糾正等。在保證當前工作的基礎上，然后再根據(jù)測量的結果，建立飛行影像數(shù)字正射影像，再通過糾正軟件對數(shù)據(jù)影像重采用，實現(xiàn)對影像失真的糾正。當完成上述這些操作后，在進行其他相關方面的操作。

4.3 無人機影像成圖精度分析

（1）數(shù)字正射影像圖質量分析。由于礦區(qū)性質所決定，山地為礦區(qū)的主要地形，由于其地形的特殊性，這在無形中增加了無人機測量的難度，為了保證飛行質量不受到影響，通常需要設定預定的高度，并且按照這個高度進行飛行。通常情況下，依據(jù)無人機影像逐漸形成礦區(qū)正射影像圖數(shù)據(jù)，當前完成這一操作后，在進行結果分析。其中無人機飛行覆蓋范圍必須達到相關標準規(guī)定。此外，在正射影像處理質量的分析過程中，對于相鄰正射影像進行觀測檢查時，盡管會出現(xiàn)個別點位出現(xiàn)差錯，但從整體角度來講，并不會出現(xiàn)明顯的起伏。

（2）成圖質量分析。當項目測量作業(yè)結束之后，根據(jù)具體作業(yè)的要求，相關技術人員應當結合具體實際情況，做好無人機成圖質量分析工作，通過加強質量分析，有助于保證成圖的效果。針對測量區(qū)域已有的控制點周圍，需要開展實地測量處理。為了保證成圖的質量，則需要根據(jù)實際測量的結果，對其成圖進行評定和測量，要想實現(xiàn)當前這一目標，可根據(jù)采點及成圖量取數(shù)據(jù)進行計算，分析其可能存在的誤差。

5 結語

經濟的快速發(fā)展對礦山資源提出了新要求，為了滿足經濟的發(fā)展需要，則需要運用現(xiàn)代測量技術，提高現(xiàn)代礦山測量技術水平。在礦山測量過程中，通過無人機遙感技術的運用，不但有助于保證礦山測量的效率，而且在很大程度上提高了測量結果的準確性，為礦山開采工作提供了重要的數(shù)據(jù)參考，這對于促進礦山企業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。