浅谈无人机在矿山地形图测量与成图过程中的应用

钱小波

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650000）

在矿山地形图测量以及成图过程中，基本上都是通过传统航测法对数据进行获取，实践过程中，主要就是借助大飞机搭载航拍仪，对地面进行摄影，并开展相关的内业处理工作。但这只是针对于大的测量区域而言，对于一些小的区域，很难对大飞机进行应用，这主要是因为大飞机不仅成本高昂，且周期较长，因此直接限制了其应用。鉴于上述情况，无人机应运而生，它有效弥补了大飞机的不足和局限，且航空拍摄范围也更加巨大，实践效果十分显著。

1 无人机应用配置分析

在对无人机进行应用的过程中，需要根据项目要求，对人力资源以及设备进行合理配置，以确保作业的顺利开展。以某测绘项目为例，该项目面积约3835402m2，宽度约2458m，长度约1647m，该测量区域地形复杂，海拔范围在970m～4100m，属于中温带区域气候，由于测量区域气候复杂多变，因此也给测量作业的开展增加了难度。若采用常规化的测量方法，那么很难在规定时间内保持保量的完成测量任务，同时也不能够对测量区域内的植被、交通等状况进行直观展现。在此情况下，决定采用无人机航拍系统，它能够对高分辨率数字影像进行快速、精准的获取，但是在具体作业过程中，由于无人机质量较轻，因此可能会受到低空气流的干扰和影响，从而出现测量误差，此外，由于重叠度的设计问题，很容易产生航拍漏洞。鉴于上述情况，相关技术人员在查阅了以往的资料、数据之后，决定在采集信息、数据的过程中，采用手动+自动的方式，它能够在实践过程中，自动化的排除无用信息，实践效果更加显著，能够确保所获取信息数据的精准、高效[1]。

在经过一系列综合分析之后，最终设定一下参数：相对航高：设定为1000m；GSD：设定为0.14m；航向重叠度：设定为45%。在本次航拍作业中，飞行架次总计24个，因此也设计了航线24条，获取影像总计1960条。在本次无人机测量作业中，共投入人力4人，并在三天之内完成了外业测绘任务。在内业数据处理工作中，共投入4人，同样在三天之内完成了相应的工作任务。总作业时长为6天，就保质保量的完成了所有的测绘工作[2]。

2 矿山地形图测量以及无人机在成图过程中的实际应用

2.1 外业测量

首先，无人机能够实现航拍相机参数、POS数据以及航拍影像的有效融合，在经过一系列的加工处理之后，将其传输至加密系统；其次，在加密系统中，在外界控制模式引导之下，借助自由网PATB平差，能够为数据信息的精准性提供良好保障；最后，及时的将加密数据输出，在完成航拍测量工作之后，可借助相关平台导出POS数据，之后对影像的质量以及数据的重叠度进行检查。无人机在测量的过程中，其工作流程具体如下：第一，对技术路线进行制定，在具体实践过程中，主要就是借助数据采集、影片控制测量、基础控制测量等方式，对DOM数据、DEM数据以及DLG数据进行获取。第二，测量像控点，正常情况下，对于测量像控点的位置，一般会采取RTK动态测量法、快速静态测量法等，获取高程数据[3]。在对像控点进行布置的过程中，一般需要根据单条航线3～4条的基线标准，对1对点进行设置，从而更好的满足设计要求，通过布点，能够对成图的范围进行控制，确保接头位置不出现漏洞，刺孔的直径以及刺点的误差，都应保持在0.1mm以内[4]。

2.2 数据处理以及成像

第一，解析空中三角测量，在具体工作中，相关工作人员可以借助全数字摄影测量工作站，之后再经过其他的一系列流程，具体如像控点测量、像点连接等流程，对DOM数据生成以及空中三角测量加密自动化完成。对于相机文件和控制点文件，也要进行检查，在确保其没有任何误差之后，再开始像控点测量。第二，外业调绘，在具体操作的过程中，主要对全野外调绘法进行应用，之后借助航空影像，对DEM数据进行生成。第三，地形图数据的采集与处理，也要借助全数字摄影测量工作站，对数据进行收集，所选用的模型对象：自动恢复模型，以实现立体化、全方位图形测量，从根本上杜绝二次误差问题，为测图的精准性提供保障。在采集工作正式开始之前，通常还要开展空三精度检查工作，之后通过像控点进行检测，在保证其达到一定的精度要求后，再依次开展后续的作业。第四，生成DOM和DEM，在此过程中，主要就是通过相关软件对DEM进行制作，同时确保其制作精度能够与处理和编辑后的地形图数据保持一致，在完成上述所有操作之后，还要再次借助专用软件，对正摄影影像进行制作，在这一流程中，需要妥善做好技术把控工作，以免出现误差的问题[5]。

2.3 无人机测量结果

在测绘项目当中，通过网络RTK定位法在测量区内部的实践应用，能够实现对多个检测点的有效测量，同时还能够在DLG成果中导入所有检查点，开展全面检测工作。如果测绘区域地形陡峭，地势复杂，地物较少，一般只进行高程精度检查，选择在容易对特征点进行判断的区域分布，开展相关的数据采取作业，之后将测点的位置在图纸上清晰明确的标注出来，这样也能够为后续的数据对比工作提供便利条件[6]。在该项目中，一共检测到高程点215个，在高程当中，误差值基本能够维持在0.155m左右，最大误差达到0.270m。在本次无人机测量作业中，共投入人力4人，并在三天之内完成了外业测绘任务。在内业数据处理工作中，共投入4人，同样在三天之内完成了相应的工作任务。总作业时长为6天，就保质保量的完成了所有的测绘工作。

3 结语

综上所述，本文主要对无人机应用配置进行了简要分析，同时对矿山地形图测量以及无人机在成图过程中的实践应用进行了研究，总之，无人机的应用，弥补了传统测量模式的缺陷和不足，能够有效满足小区测量的工作需求，同时还能够为所获取数据的真实性和客观性提供保障，只要工作人员能够严格按照流程进行操作，就能够充分凸显无人机的应用价值，同时还能够为地形图的制作精准度提供保障，从而更好的满足生产需求和设计需求，最大限度的凸显无人机测量的优势。