无人机航测在矿山测绘中的实际应用

黄保泽

摘要：随着我国的科技的不断发展，越来越多的先进的科学技术不断地被我们用于社会的生产生活中，这些技术一方面促进了时代发展的脚步，另一方面对人们的生产方式和生活方式也带来了巨大的改变。而无人机航测作为一门技术应用于矿山测绘，在矿山测绘的有效性，精确性上都有着极大地进步。本文则将通过对元人机航测的概念理解，它的系统组成，它如何进行工作的方式，如何展开作业的流程，以及它在作業中的具体应用和需要注意的地方，以此来分析无人机航测在矿山测绘中的实际应用。

关键词：无人机航测；矿山测绘；应用

一、无人机航测概述

无人机航测是无人机技术的一个应用途径，无人机技术从概念上来理解即是无人遥感技术。它是当下一种比较先进，新型的技术，通过结合众多先进的技术，如无人驾驶飞行器技术、遥感、通信、GPS和GIS等技术为一体的综合性科学技术，这种技术则是广泛运用于有关地理范围的测量与测绘。而无人机航测这项技术的第一次提出是在20世纪20年代，并在之后的实际运用中，不断完善，不断扩大该技术运用的地域范围和应用的途径。特别是随着无人机和数码技术的不断的优化和进步，该技术在获取空间数据中，尤其是不利于飞行，人工难以达到的区域的空间数据获取方面，无人机航测本身所具有的高分率摄像以及高效快捷准确的影像获取技术对于人类的测绘工作来说，是极大的进步与便利。

二、无人机航测的摄像系统组成

无人机飞行平台、飞行控制系统、非量测型面、以及非测量型面阵CCD数码相机和地面站，远程无线通信装置，地面数据处理系统等设施一同组成了无人机航测的系统。

为了保证无人机航摄的清晰度和准确性，需要凭借快眼Ⅱ型无人的飞行平台，并其且在飞行过程需要采取飞控系统控制快门定点曝光，在无穷远处锁定相机的内方位元素固定对焦环，为了保证统一物镜畸变参数写需要保证采用固定的光。而像影搭载则可以采用像素在5616x3744pixel，像元为6.41um的c annonEOS5Dm arkⅡ高分辨率数码单反相机。

三、无人机航测技术在矿山测绘中的实际应用

由于我国处于发展的高速期，人口总量过大，经济，工业发展迅速，以至于对矿产资源的需求极大，矿山开采的范围，开采的深度，广度相较于以前，明显扩大了。而矿山开采本身就是一件危险系数极高的工作，并且，随着矿山开采地域的不断延伸，对当地的环境预测，地理情况的测绘都有着极大的不可预测性。在矿山测绘中使用无人机航测，一方面既可以保证矿山开采作业的安全性，避免在开采中的一些不可预知的危险因素：另一方面，在获取该矿山周围地理的数据资料和空间数据信息的准确性和有效性相较于人工则会大大提高。关于无人机航测技术在矿山测绘中的实际应用，则具体表现为：

第一、获取非常详细全面的数据信息。采用无人机技术来建立一个全面准确的信息管理系统，在该系统内，包括对需要开采矿山的地质的构造以及周围的地理，气候等环境的勘探与测绘。这个系统则可以使得开采者对该矿山环境有一个非常清晰整体的认识。因为矿山的环境，地质一般非常复杂，所以采集数据资料是一件极其艰难的事情，在这个过程中，采用无人机航测，特别是其中的遥感技术，该技术则会通过传输大量的遥感影像，有关当地地形的图件以及相关的数字模型，通过这些基本重要的信息，对于开采者在矿山测绘的作业中是有着至关重要的作用的。并且针对一些地理环境极其复杂，区域格外偏僻，气候非常恶劣的矿山，无人机技术所具有的独特的低空飞行方法更是有着非凡的优势。

第二、无人机航测技术还可以运用于对矿山环境的保护，有利于当地生态环境的可持续性发展。在过去的矿山开采中，有许多的矿山，则是因为，开采方法不当，开采中未考虑周全，导致当地的矿山环境遭到不可逆转的毁坏。众所周知，矿山一般位于比较偏僻的地域，交通环境不便，地理地质复杂恶劣，如果一旦在矿山开采中遭到破坏.那么政府在对其的修复和治理上则会非常困难。而如果采用无人机技术，对于当地矿山环境来说，会安全健康很多。因为无人机技术在对数据进行采集时，采用的是迅速，效率极高的低空飞行，低空飞行则可以在尽可能短的时间内，迅速采集这片区域的雷达、彩色和多光谱遥感数据，以及有效的获取当地相关的定量的分析数据，通过这些数据的采集和分析，则会为该矿山环境的保护和治理提供非常有效，全面的数据信息和准备。

第三、无人机航测技术可以运用于矿山资源的开采，有利于当地矿山资源的保护。由于现在对于矿产资源开发的监管力度不够严格，各个开采者缺乏资源保护意识，盲目追求利益，出现许多非法的黑矿山导致众多的开采者随意开采，肆意开采，胡乱开采。由于矿物资源大多是不可再生的资源，在我国这种长期不合理不科学的开采中，我国的矿物资源受到了极大的伤害与毁灭。所以如果将无人机航测运用于矿山的开采，一方面不仅可以获得该矿山的具体数据信息，为矿山资源保护提供数据资料；另一方面，无人机航测更是可以实时监控，随时监测开采现场，传输实时，最新的现场情况和数据，如此有利于提高相关部门的监管力度和监管的效率，为矿山资源的保护提供极其有效的动态监测。

四、无人机航测项目实施方法

1、对航线进行设计

在进行无人机航测之前，对需要航测的区域资料进行整理，比如当地的地形地势、当地的区域面积、海拔、植物覆盖率、建筑物分布情况以及当地交通情况，根据这些数据，整理成无人机航测的航图，以及矿山航测的路线图，航图的设计对于无人机航测工作来说，是极其重要的，比如航线中的航线数目，航线方向，航高，分辨率等数据，直接影响到无人机航测的有效性和准确性。所以需要精确统计每一项数据，并且规划出最为合理科学的航测路线图，并且为了在航线监测时获取数据的准确性和精确度，则应该在其具体操作的过程中，运用GPS管理系统，来进行定点曝光，这样数据的准确性会大大提高。

2、对地面进行控制

首先内业人员在布设该矿山测绘区域的野外影像的控制点时，必须根据《1：500，1：1000，1：2000地形图航空摄影测量外业规范》来进行布点；其次，为了使地面区域没有疏忽的任何一个死角，所以在具体的作业现场，外业人员一定要根据该矿山的实际地形，具体环境来进行野外刺点。

3、对航测结果的精度进行加密

对结果精度进行加密，主要采用的是空中三角测量的技术。当满足数码影像相对比较小，而地面的控制点也不多的时候，运用空中三角测量，则可以对某个具体的矿山中所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标进行计算，通过采集、计算获取的数据，可以集成PATB光束法区域网平差软件。在这种情况下，粗差监测的功能以及平差计算的功能对于实际应用来说有着至关重要的作用。

五、关于无人机航测的建议

由于现在的无人机技术仍然处于发展状态，需要不断的完善与进步，所以在实际的操作过程中，有可能出现，基高比小、高程但精度有低的一些问题，所以，在航测作业中，为了保证航测数据的精确度和准确性，对于矿山环境，不能一概而论，必须根据矿山地区的实际情况，灵活作业，制定合理科学的方案措施。

结语：在迅速发展的当今社会，无人机航测在矿山测绘中的作用越来越明显，一方面，它极大地节省了时间以及人工成本，另一方面，它以优秀的应急性能、作业周期短，方便的操作，和及可能的节省资金等优势在矿山测绘的工作中越来越受到重视。所以我们也有理由相信，随着无人机航测技术的不断地研发与创新，也会使得我国的矿山测绘和矿山开采更加有效，更加合理，并且这也会成为我国数据收集途径中不可或缺的重要技术。