無人機航測在礦山測繪中的應(yīng)用研究

劉成銳

（河北九華勘查測繪有限責任公司（華北地質(zhì)勘查局五一九大隊），河北 保定 071051）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國工業(yè)得到了長足的進步并且其規(guī)模也處于不斷的擴大之中，與此同時對礦產(chǎn)資源有了更多的需求，進而也就對礦山開采工作提出了一定的挑戰(zhàn)，需要其開采量得到大幅度的提高。然而在進行礦山開采時，礦山的測繪則是測繪工作人員所面臨的首要任務(wù)，其必須要對礦區(qū)的地形、地貌以及地質(zhì)等各方面條件進行充分的了解。在此基礎(chǔ)上才能夠設(shè)計出一個較為科學(xué)合理的開采方式，進而也就可以更好的保證礦山開采工作的有效性[1]。而無人機航測技術(shù)的出現(xiàn)則為礦山測繪工作提供了新的發(fā)展方向，由于其具有精度高、效率高、成本低、覆蓋面積大、靈活性強等優(yōu)勢，可以在復(fù)雜的礦區(qū)地區(qū)輕松的實現(xiàn)影像的獲取，從而對傳統(tǒng)測繪方式所存在的不足就可以得到有效的彌補，積大程度促進了礦山測繪工作的進步與發(fā)展。

1 無人機航測技術(shù)的簡要概述

通過使用航測技術(shù)來對礦區(qū)以及礦山進行測繪就可以有效的對其所處的地理位置、附近地區(qū)的地形、地貌的復(fù)雜情況等各方面的數(shù)據(jù)進行有效的獲取。在此基礎(chǔ)上，工作人員就可以準確的掌握了礦產(chǎn)資源的分布情況，因此在進行礦區(qū)的開發(fā)以及開采工作時，就可以更有針對性的進行作業(yè)方法的設(shè)計。而且相對于以往較為傳統(tǒng)的人工測繪而言，其具有成本低、覆蓋范圍廣、效率高、速度快、機動靈活、準確性強等優(yōu)勢，進而就可以使得礦山測繪工作的效率得到大幅度的提高[2]。與此同時，無人機航測技術(shù)還融合了現(xiàn)代化的通信技術(shù)、GPS定位等，而且其還可以輔助分析系統(tǒng)、定位系統(tǒng)來對獲取的數(shù)據(jù)進行處理、分析和記錄，從而礦山的地形以及資源分布情況就可以更加清晰的呈現(xiàn)在工作人員面前，這樣也就大力推進了礦山測繪工作的效率。

2 應(yīng)用無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 整體對礦山進行監(jiān)測

在對礦山進行開采時，其相關(guān)的活動勢必會對周圍的礦區(qū)環(huán)境造成一定的影響。這時無人機航測技術(shù)就能夠有效的對周圍環(huán)境進行監(jiān)測，如此一來就可以有效避免礦區(qū)環(huán)境因礦山開采工作而遭受破壞，就可以更好的保證礦山開采工作的安全性，使其能夠順利的進行下去。通過對我國的礦產(chǎn)資源分布情況進行調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，在礦產(chǎn)資源較為豐富的地區(qū)其地質(zhì)環(huán)境往往較為惡劣，在這種惡劣的地理環(huán)境下如果使用人工的方式往往無法有效的對其信息進行采集，并且測繪所得到的數(shù)據(jù)準確性也不高[3]。而無人機航測技術(shù)的出現(xiàn)就為這一問題的解決提供了方向，通過操控無人機使其在貼近礦山地面的高度進行飛行，測繪工作人員就能夠及時的獲取其所拍攝的影像，進而就能夠?qū)ΦV區(qū)的地貌產(chǎn)生一個具體的認識。并且無人機航測技術(shù)還可以在較短的時間內(nèi)完成測繪數(shù)據(jù)的收集，同時其所收集的數(shù)據(jù)相較于人工測繪所獲取的數(shù)據(jù)而言完整性以及精確度都有大幅度的提高。

2.2 監(jiān)控、保護礦產(chǎn)資源

由于礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，所以在進行礦產(chǎn)資源的開采以及利用時就要深思熟慮，保證不可再生資源利用的科學(xué)性。在我國的法律中也明確指出了私人的礦產(chǎn)資源開采行為是觸犯法律的，但是由于我國土面積廣闊，礦產(chǎn)資源較為豐富，所以在進行監(jiān)控時就存在一定的難度。而這時通過對無人機航測技術(shù)進行運用，政府就可以更有效的對礦產(chǎn)資源的開采情況進行管控，進而也就可以更好的實現(xiàn)我國礦產(chǎn)資源的保護。

2.3 獲取分辨率較高的影像數(shù)據(jù)

在進行礦山的測繪時，需要無人機在低空飛行中憑借攝影設(shè)備來獲取影像數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都有著較高的分辨率，這是傳統(tǒng)人工測繪方式所無法匹及的。在實際的運用時其還有著覆蓋面積較大的優(yōu)點，甚至那些單憑人力無法進行測繪的地方無人機都可以較為輕松的抵達并獲取準確的數(shù)據(jù)，如此一就可以有效的消除測繪結(jié)果的誤差，在此影響下在進行開采工作方案的制定與規(guī)劃時，其針對性以及有效性就可以得到進一步的提高[4]。

2.4 高效率獲取數(shù)據(jù)信息

無人機航測技術(shù)其是通信技術(shù)、高清采集技術(shù)、傳感技術(shù)、GPS定位技術(shù)以及遙控技術(shù)等各種新興技術(shù)的有效整合。在以上技術(shù)的支撐下，無人機也就可以在較大的范圍內(nèi)獲得較為精準的數(shù)據(jù)，這樣傳統(tǒng)測繪方法所存在的局限性就可以得到有效的突破。此外，無人機的工作也不受惡劣地質(zhì)環(huán)境的影響，只要天氣適宜，那么無人機就可以長時間的持續(xù)工作，如此一來測繪工作的用時就可以大幅度的縮減，其工作質(zhì)量相較于傳統(tǒng)測繪方式而言，也有了大幅度的提高有利于測繪工作的進步和發(fā)展。

2.5 較強經(jīng)濟適用力

當前在科技進步的影響下，無人機航測技術(shù)也獲得了長足的進步，在不斷的更新?lián)Q代中其成本越來越低，而且工作人員在進行使用時也只需要簡單的注冊就可以了[5]。即使是成本較低的無人機航測技術(shù)其也有效地融合了通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息技術(shù)等，所以將其運用到礦山測繪工作時就可以較為高效的進行數(shù)據(jù)的搜集，由此可以看出其有較強的經(jīng)濟適用力。隨著行業(yè)競爭越來越激烈，無人機航測技術(shù)也處于不斷的發(fā)展之中，所以其數(shù)據(jù)獲取的精度以及效率也在不斷的提高，這也就為礦山測繪工作的發(fā)展注入了新的活力。

3 在礦山測繪中無人機航測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 概括項目任務(wù)

第一，則是要進行測繪數(shù)據(jù)的采集，然后根據(jù)其來進行數(shù)字線劃圖的制作，在這一過程中則要對比例予以注意，可以使用1:2000或1:5000的比例尺。第二，因為無人機所采集到的圖像往往是中心投影圖像，要想保證圖像的有效運用，必須將其調(diào)整成正射影像圖。第三，則要進行地形圖以及地質(zhì)圖的繪制。第四，應(yīng)該對數(shù)據(jù)的準確性進行驗證。進行無人機航測技術(shù)的應(yīng)用是為了保證獲取數(shù)據(jù)的有效性，測繪工作人員則應(yīng)該在工作前對其控制點進行確定，并對其上的數(shù)碼相機進行調(diào)整，以此來保證獲取的數(shù)據(jù)達到相應(yīng)的標準。而在對數(shù)據(jù)的準確性進行驗證時則可以利用相機來對結(jié)果進行標定，這樣就可以有效的進行數(shù)據(jù)的評估。

3.2 項目的實際情況

3.2.1 設(shè)計航線

為了保證無人機對礦山相關(guān)數(shù)據(jù)獲取的效率，測繪工作人員必須要根據(jù)當?shù)氐那闆r，結(jié)合其面積、地理環(huán)境等設(shè)計出科學(xué)合理的路線，還要對飛行高度、分辨率、飛行方向等各方面因素予以結(jié)合，進而使無人機能夠安全的順利的完成飛行任務(wù)，進而取得較為準確全面的地況數(shù)據(jù)。

3.2.2 地面控制

在無人機進行航測時，地面控制也是不可或缺的。在進行無人機航測技術(shù)的運用是必須要充分的與實際情況進行結(jié)合，進行合理的布控，保證無人機的航線能夠?qū)φ麄€地區(qū)進行全面的覆蓋，而且在地面控制時還要保證無人機的航測能夠不重復(fù)不留死角[6]。如果測繪工作人員能夠設(shè)置一個科學(xué)的布控，利用RTK定位技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的控制能夠獲得精確的航測數(shù)據(jù)。

3.3 評定分析采集精度和加密結(jié)果精度

3.3.1 空中三角測量

空中三角測量法則可以用于對那些成像較小的地區(qū)的航測中，以此來提高所獲取數(shù)據(jù)的精度，這是因為這一技術(shù)可以對影像的外方位元素進行準確的計算，而且其還可以結(jié)合加密坐標展開更加細致的分析，在獲得更多的數(shù)據(jù)或后，其則會對這些數(shù)據(jù)進行處理，進而也就更好地保障了數(shù)據(jù)的可靠性。

3.3.2 分析成果精度

對礦山測繪的數(shù)據(jù)的精度進行檢查時就應(yīng)該將無人機航測所獲得的數(shù)據(jù)與人機航測獲得的數(shù)據(jù)進行對比，還要將二者的飛行高度以及其所獲取的圖像進行比較。而在對無人機的飛行高度進行研究時，則要使用恰當?shù)挠嬎惴椒ǎ瑢τ嘘P(guān)數(shù)據(jù)進行計算，進而確定其飛行高度，如此一來就能夠更好的確保其獲取數(shù)據(jù)的準確度。

4 總結(jié)

綜上所述，隨著我國科技的發(fā)展，無人機航測技術(shù)處于不斷的升級之中，通過將其運用到礦山測繪中去其優(yōu)勢就可以得到更有效的凸顯，如此一來以往較為傳統(tǒng)的礦山測繪工作中所存在的不足就可以得到有效的彌補，測繪人員也可以在較短的周期內(nèi)獲得更加準確的數(shù)據(jù)，進而測繪工作的效率就得到了有效的提高。與此同時，其成本也可以大幅度的縮減，所以說無人機航測技術(shù)對礦山測繪工作的發(fā)展有著十分重要的作用。為此，我國就必須要大力推進無人機航測技術(shù)的研究，進而使其在我國礦產(chǎn)資源開采工作中發(fā)揮更大的作用。