无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用

姚睿　崔团团

摘 要：无人机是现代科技发展的重要产物，其对于传统行业的变革具有重要意义。无人机航空摄影测量技术作为一种崭新的测量技术，凭借其高精度、高效率、低成本、高适应性的优势，广泛应用到各领域的测量中去。矿山测量具有复杂性的特点，而无人机航空摄影测量技术的引入则为其测量效率的提高创造了条件，受到了广大矿山企业的关注。

关键词：无人机;航空摄影测量技术;矿山测量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.038

近年来，无人机技术在我国发展迅猛，其中无人机航空摄影测量技术更是得到各个行业的欢迎。针对于矿山环境的复杂状况，积极引入无人机航空摄影测量技术，对于简化工作程序、提高测量精度具有重要意义，且可以从根本上控制测量工作的成本，为矿山企业的创新升级打下坚实的基础，因此矿山企业需要在实践中加以探索总结，充分发挥无人机航空摄影测量技术的优势。

案例分析：

测区总面积为：8.9km2，其地理位置于某盆地地区，基本地貌状况为中间高，两侧较低，其中最高点海拔约1185.3m，最低点海拔高度约900m，高差为285.3m，由于当地环境较为复杂，矿山中不仅有部分建筑物，还存有大量植被。基于上述情况，如果在进行测量的过程中，采取传统测量方式，其所用的时间及成本都会受诸多因素影响，而产生偏差，针对于此类情况，应优先选取无人机航测技术。

1 无人机航空摄影测量技术的工作原理

无人机航空摄影测量技术是无人机技术的重要组成部分，其现代化的特征体现在其可以实现高空作业、摄影成像、遥控、微波传输及计算机影像处理等多样化功能，大大拓展了原始测量技术的空间，使得测量工作的效率得以大大提高。其工作的核心依托是现代化的无人机设备，通过无人机的高空作业，利用其配置的摄影设备对于需要测量的对象进行捕捉，测量者可以通过操纵设备进行远程遥控。其中，高分辨率的CCD数码相机、现代化光学相继、红外线扫描仪均是重要的辅助性设备，这也可以保障测量影响的真实性与客观性，尤其是破解了复杂环境的测量困难。在完成影响捕捉的基础上，其还可以基于各类软件对于收集到的信息进行数据处理，对于影响进行高精度的后期制作，并借助各类比例尺加以完善，保障了测量结果的指导价值。通常情况下，1：1000、1：2000及1：5000是无人机航空摄影测量技术最为常用的三种比例尺，其选择需要依照具体的测量状况及实际需求加以确定。

2 无人机航空摄影测量技术在矿山测量的使用优势

无人机航空摄影测量技术是无人机技术发展到一定程度的先进技术，也是无人机技术中应用最为广泛的技术之一，在各领域展现出了较为积极的发展势头。结合矿山测量的基本特点，可以看出无人机航空摄影测量技术的使用优势集中于如下方面：

（1）工作强度相对较低。矿山工程具有体量庞大、程序复杂的特大，传统的测量方式需要投入大量的人力物力，使得测量人员要承受较大的工作强度，而无人机航空摄影测量技术的引入可以将人力从机械性的测量操作中解放出来，降低工作强度。

（2）工作效率突出。无人机航空摄影测量技术具有效率高的特点，将其引入到矿山测量中可以优化人力及物力资源的配置，并尽可能降低大型机械设备的投入，从根源上减轻了矿山企业的工作压力，提高了矿山测量的综合效率;

（3）成本低。无人机航空摄影测量技术具有低成本的特点，将其引入到矿山测量中，可以避免重复性的成本浪费，且无人机本身质量较为稳定、维护相对便捷，可以降低矿山企业的成本投入。

（4）机动灵活。无人机本身是一种相对轻便、体积较小的设备，在面对复杂的测量环境时可以表现出更强的机动性与灵活性，可以依照实际测量状况进行优化调整。

（5）精度保证。无人机航空摄影测量技术是基于现代化设备及各类复合型技术的产物，其实现了遥感技术、计算机信息技术、定位技术等综合性技术的统一，且在测量方面具有高分辨率、高成像度的特点，可以满足矿山测量的精密性要求，实现了对于矿山地形、地貌等地质状况的精准把握。

3 无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的主要流程

3.1 无人机类型选择

无人机类型的选择是应用无人机航空摄影测量技术的基础，这需要综合考量矿山的实际情况及各类型无人机的主要特点。在正式测量之前，要组织专业人员对于矿山的基本概况、周边环境、气候环境、摄影面积进行把控，从而确定无人机的选择，并依照无人机的性能要求设置出科学合理的规划航线。

3.2 像片控制测量

考虑到矿山复杂性的地质特性，为了保障测量的精度，通常选用区域网布设方案开展测量。一般情况下，主要航线应当为两条及以上的平行线，并分别设置平高控制点。

3.3 全数字空中三角测量

全数字空中三角测量对于测量过程的精度要求较高，因此需要采用专业化程度较为突出的现代拍摄设备及相应的处理系统，如广受各大测量专业人员青睐的Pix4D软件，这一软件具有较强的自动化性能，不需要对其进行额外的人工干预，其可以自动对千万张影像进行及时有效的处理，并将其制作为清晰明确的模型。

3.4 數据采集

无人机航空摄影测量技术的数据采集主要依托于MapMatrix全数字摄影测量系统，这一系统的自动化程度较高，且可以有效保障数据编入及处理的精确程度。此过程的核心在于构建立体化模型、完成数字线划图及正射影响，以满足矿山测量的基本要求。

4 结束语

无人机航空摄影测量技术是一种现代化的先进技术，对于环境复杂、精度要求高、体量庞大的矿产测量来说，具有较高的重要价值，代表着矿山测量的发展方向。广大矿山企业应当把握无人机航空摄影测量技术的主要优势，积极引入无人机等硬件设备，并配备相应的辅助性技术，以充分发挥无人机航空摄影测量技术对于矿山测量的优势作用，从而实现矿山测量的优化发展，并为无人机航空摄影测量技术的拓展与升级提供新的思路。

参考文献：

[1]徐小芹.刍议航空摄影测量中新技术的应用[J].低碳世界，2018（01）.

作者简介：姚睿（1987-），男，甘肃平凉人，硕士研究生，助教，研究方向：摄影测量、工程测量。