浅析无人机测绘在矿山测绘中的应用

王姝瑶

（吉林省测绘职业资格管理中心，吉林 长春 130062）

无人机测绘技术是目前非常重要的一种航测技术，其在一定程度上摆脱了高精度以及高难度测绘的束缚，推动了测绘技术的提升。对于矿山测绘来说，传统测绘技术是通过人力以及简陋的设备完成测绘工作，测绘难度较大，效率低下，采用无人机测绘技术则能够缓解测绘难度，提升测绘效率。

1 无人机测绘优势

无人机技术主要由高分比率的数码传感器、无人机平台、导航定位仪以及计算机技术等相关应用组成。其优势主要体现在以下几个方面：第一，数据的分辨率较高。无人机在航测的时候，会携带传感器，传感器分辨率交稿，能够得到厘米单位的影像资料，能够满足检测图不同比例的需求，比例能够按照研究的要求进行缩放，这个特征是传统测量技术难以匹敌的。第二，较快的数据更新速度。无人机主要在无人驾驶的模式下自动测量以及测绘数据，而且保持低空飞行，对于空间领域限制要求相对较小。只要天气情况良好，无人机获得注册许可之后，就能够开展测绘工作，这在一定程度上确保数据资料更新以及采集的及时性与实时性。第三，成本低廉。在无人机测绘的时候，不需要安排专门的人员操作设备，操作方式通常为全自动的，能够在空中自主航测，将航测数据定时传送回来。无人机的操作较为简单，运营成本低廉，性价比较高，可以有效的节约大量的人力与物力，利用最低的经济成本以及最小的时间成本得到最大化的利益。

2 无人机测绘操作流程

（1）收集、整理资料。获得任务之后，要分析调查的目标以及任务，明确采用的遥感设备以及飞行平台，按照调查区域的气象条件以及地质条件，选择无人机测绘工作的时间以及季节，收集相关的地质资料，将此作为野外勘探的依据。

（2）选择起飞的场所。在到达调查区域之后，按照无人机飞行平台，选择开阔以及无人的公路、平地作为起飞以及落地的场所，最大限度的保证飞机、人员以及机载设备安全性，开展相应的飞行工作，确保飞机能够顺利的起飞与降落。因为飞行本身存在一定的难以预估性，安全隐患相对较高，在试飞行之前，对于起飞以及降落场所的勘探是非常有必要的，无人机起降对于场地要求相对较低，要重点考虑无人机安全问题，包括整个飞行系统设备安全性以及测绘过程中可能会出现的意外事故。

（3）设计飞行方案。优秀的飞行方案可以有效的降低飞行的时间以及架次，在充分了解目标区域位置以及面积的前提下，充分考虑最终飞行的效率，在确保目标区域被全覆盖的基础上，使用最短航线获取目标区域影像资料。

（4）检查机载控制系统。无人机测绘的顺利完成需要以优良的装备为基础，因此在无人机起飞之前以及落地之后都需要认真的检查无人机部件，分析记载设备的运行情况，确保所有部件都能够运行良好，从而更加高效而又安全的开展测绘工作。

（5）影像质量检查。无人机飞行任务结束以后，需要检查飞行的质量以及影像质量。准确而又高质量的数据能够提升后期信息处理的速度，在得到测绘数据之后，高空中存在不稳定的气流，再加上机身重量相对较轻，会导致飞行机身发生倾斜或者是航线出现偏离，飞行质量检查的主要内容包括了相片重叠度以及倾斜角度等，影像检查则包括了饱和度与色彩等。

（6）飞行资料整理。在处理无人机影像数据之前，要对其中的合格资料进行有效整理，包含了飞行航线的资料、原始影像数据、飞行姿态参数，待这些资料都整理好以后，可以实现内业资料的快速处理。

3 无人机测绘在矿山测绘中的应用

在矿山工程测量过程中，普遍存在着矿区大比例尺地形图更新和堆体土方量计算的问题，利用方量与绘图计算软件处理数据，地面点位采集的分布以及密度对于测绘成果精度以及可靠性将会产生较大的影响。

使用无人机测绘技术，建立地表和堆体三维、二维模型，有利于更加客观而又直观的开展量算和绘图工作。

3.1 确定矿山测绘数字结构

现代矿山采矿业中，测绘工作占据了极为重要的位置。合理化的使用无人机测绘技术开展矿山测绘，按照无人机远程成像最大化的体现出矿山测绘的基本数字结构，这种形式不单单能够在某种意义上满足矿山企业整体化发展的态势，同时也可以在某种意义上减少矿山测绘成本。

3.2 确定基本航线

因为现代无人机的持续发展，无人机技术在相关领域的实际应用开始变得更加广泛。对于矿山测绘工作来说，传统矿山测绘工作普遍存在低效化的特征，无法满足经济高速发展的要求，提升矿山测绘效率逐渐的成为了当前热门课题。使用无人机测绘技术实施矿山测绘，要从航测的层面出发，明确航测航线，满足无人机航测的范围要求，这就需要我们要充分掌握测区的地形结构以及面积，按照不同的地形剖面图寻找与之相匹配的海拔选择范围。

3.3 保持航测精度

无人机测绘技术是当前非常重要的测绘方式，不单单具备了成像清晰以及精度较高的特征，同时也可以突破恶劣环境，满足矿山测绘的需求。

矿山测绘中合理化的使用无人机测绘技术就显得尤为重要。

需要提升人工无人机测绘技术的整体把握水平，通过线上以及线下教学的形式，充分引导工人有效掌握无人机测绘的操作方法，保证了航测的精度。

3.4 明确测绘内容

（1）矿区大比例尺地形测绘。使用无人机规划航线之后，不舍覆盖被测区域特定数量的平高点以及平面点，通过RTK以及CORS方式搜集像控点的三维坐标。把POS数据以及数字影像数据完全导入到航空摄影测量数据处理软件当中，实施影像匹配、空三解算、DOM制作等基本的操作，最后使用DOM正射影像导入数字成图系统实现矢量化，绘制包含道路、建筑物轮廓以及河流等相关要素在内的数字化地形图，方便对矿区地理信息数据库的更新。

（2）矿山堆体量测算。在需要计算矿山的土方工程施工量以及煤炭堆量的时候，传统的方式通常是利用RTK方法，依据特征点以及格网采集数据，会耗费大量的人工量，同时数据精度也会受到传统经验的影响。如果使用无人机测绘技术测绘堆体量，通过航摄方法搜集高重叠度的影响，构建空间三维模型，并且充分使用高密度密集点云直接计算土方的体积，成果精度将会得到显著提升。

4 结语

矿区大比例尺地形测绘以及堆土量测算等方面，无人机航摄技术有着更好的效果。

无人机能够借助所搭载的数据设备与常规CCD相机加强配合，产生三维数据模型，并且实施协同作业，为矿山的基础地理信息采集提供必要的技术职称，这是数字矿山建设过程中的重要资料来源。