无人机空中测量在矿山地形测量中的应用研究

2020-03-15李实成胡绪昌

中国金属通报 2020年23期

李实成，胡绪昌

（1.江西省瑞华国土勘测规划工程有限公司，江西南昌 330009；2.江西省地质矿产勘查开发局物化探大队，江西南昌 330009）

矿山地形测量是一个内容复杂且工作量较大的项目，若是依旧采用传统的测量手段进行现场测量，不仅无法保证矿山地形测量工作的效率，也难以保证测量数据的准确性，给后续生产活动的开展带来较多隐患。基于这一情况，需要重视无人机空中测量等现代化技术手段在矿山地形测量中的应用，以此提高矿山地形测量的技术水平，做到以有限的资源完成测量工作，获取更加完整、可靠的测量数据，使矿山测量工作的目标得以顺利完成。通过对无人机空中测量在矿山地形测量中的应用进行探究，有利于提出一些可靠的参考依据，促进矿山地形测量朝着更好的方向不断发展。

1 无人机空中测量的技术优势分析

1.1 提高工作效率

在矿山地形测量中应用无人机空中测量，能够利用无人机代替工作人员完成大部分工作，使矿山地形测量工作的整体效率得以提升。目前无人机具有一定的智能化功能，只需要保证设备的电量充足，可以在有限的时间内完成测量任务，且无人机搭配的摄影设备能够快速成像，在保证成像连续性的同时，实现提高工作效率的目的[1]。

1.2 降低人员投入

在矿山地形测量中应用无人机空中测量，只需要安排数名矿山工作人员和专业的无人机操作人员就能够完成测量工作。与传统的测量方式相比，无人机空中测量需要的人员和设备数量较少，可以在保证测量工作顺利进行的同时，降低测量过程的人力成本，帮助企业获取更高的经济效益。

1.3 提高工作质量

与传统的测量方式相比，无人机空中测量具有更高的精准性，能够降低各种因素对测量工作的影响，使测量结果的准确性得到保障。同时，通过无人机空中测量能够对测绘时间进行缩减，降低工作时间的耗费，那么在后期的审核中，可以保证摄影成像的质量，使摄影素材的利用效率得以有效提升[2]。

1.4 降低工作强度

无人机空中测量涉及到的专业较多，比如计算机就是其中的重要部分，可以发挥计算机技术具有的智能化特点，使无人机能够自动完成图像捕捉。与传统的技术手段相比，无人机空中测量的过程不再需要大量的人员进行手工操作，不仅能够提高矿山地形测量的工作效率，也能够降低测量人员的工作强度，使矿山地形测量过程的安全性得到保障。

2 无人机空中测量数据采集分析

2.1 航空摄影

在矿山地形测量中应用无人机空中测量，需要确定好无人机的飞行航线和摄影区域，仔细检查设备是否处于正常的工作状态，采用试飞、试拍的方法对无人机的飞行间距、飞行高度、相机曝光等设备参数进行调整，使无人机空中测量工作得以顺利进行。同时，需要充分考虑到气候环境对无人机空中测量产生的影响，选择气候环境较好的时候进行测量，从而保证无人机空中测量的效率及质量。在无人机空中测量工作中，需要严格控制好无人机的飞行过程，确保摄影质量达到要求，通过导航系统和设备操作对无人机的飞行质量进行控制，使摄影质量得到保障，从而保证摄影成像的清晰度。在完成无人机航空摄影之后，需要认真分析成像影片，针对不符合要求的照片进行二次摄影[3]。如下图1 所示，为无人机1：1000 比例测绘流程。

2.2 摄影成像检验

安排专业的工作人员对无人机空中测量得到的摄影素材进行检验，确保摄影素材的清晰度符合要求，且摄影组织也要做好素材查验工作，便于准确地评价无人机空中摄影的过程。在这一过程，要求摄影组织能够充分把握好测量工作的要求，便于对工作进行合理调整，获得更加可靠的摄影素材，在摄影素材符合要求，不再需要进行二次摄影的时候，则表示无人机空中测量工作顺利完成。

2.3 安全生产及风险规避

我国大部分矿山都处于环境较为恶劣的地方，所以在进行无人机空中测量的时候，需要充分考虑到这一过程存在的安全风险，做好相应的防范工作，使无人机空中测量得以安全进行。具体来讲，需要做好事前的现场考察工作，充分掌握无人机空中测量的环境，深入分析山体海拔高度、输电线路等各方面的安全风险，以合理的方法来规避这些风险。其次，需要将摄影区域内的危险点告知各个工作人员，方便摄影人员对工作路线进行合理设计，使无人机空中测量过程的安全性得以有效提升。

2.4 像片控制测量

图1 无人机1：1000 比例测绘流程

作为无人机空中测量的重要组成部分，像片控制测量包括了全野外布点和非全野外布点这两种方式，能够体现出不同的实施效果。从全野外布点这一方面来讲，整个工作过程存在适用范围受限、工作量较大等问题，但是测量的精准性较高。从非全野外布点这一方面来讲，能够在保证测量精准性的同时，与其他技术进行有效结合，使全野外布点的不足之处得以补充。以往在像片控制测量中较为常用的就是非全野外布点，但是在特殊地形的测量区域中经常使用全野外布点[4]。

2.5 像片调绘

为保证像片调绘的有效进行，需要将地形实际数据作为依据，对像片中的代表性物体进行准确地定位。通过像片调绘能够对像片中的物体特征进行充分了解，帮助工作人员更好地确定定位点，按照规定的方式在像片中进行标注，使其能够成为符合需求的调绘片。

3 提高无人机矿山测量质量的措施分析

3.1 做好设备管理

确保设备能够正常工作是促进无人机空中测量顺利进行的重要基础，需要安排专门的工作人员对各类设备进行整理，确保设备管理的精细化程度，从而降低设备故障问题的发生率。通过对无人机设备进行定期检测，使其能够处于稳定的运行状态，且需要模拟不同的运行环境对设备性能进行调节，做到及时解决无人机设备运行中存在的异常问题。同时，需要对无人机设备的存放环境进行控制，确保环境的干燥，减少设备腐蚀生锈问题的发生。此外，需要做好无人机设备的日常保养工作，采用专门的机油对无人机的精细零件进行擦拭，从而提高无人机的运行性能，使其能够满足无人机空中测量工作的需要[5]。

3.2 提高技术水平

作为无人机空中测量工作的操作者，要求技术人员能够熟悉掌握无人机的使用方法和相关技巧，对无人机的飞行过程进行严格控制，从而保证飞行摄影工作的顺利进行。在采用无人机进行空中测量的时候，矿山工作人员需要确认设备操作人员的技术水平，选择专业能力较强的人员进行测量工作。同时，为保证摄影图像的清晰度，需要安排专业的人员对飞行摄影过程进行指导，并做好人员考核工作，结合工作需求进行针对性的培训，为无人机空中测量工作的开展提供有利基础。

3.3 做好准备工作

科学的准备工作对提高无人机控制测量的工作效率及工作质量有着较好的积极作用，需要充分掌握测量区域的气候环境，结合自然环境的色温色差、温湿度等等，提前确定无人机空中测量的时间，从而保证测量工作的顺利进行，避免出现二次摄影等状况。同时，需要提前准备好车辆、设备等工具，为无人机空中测量工作的开展打下良好基础。

3.4 强化人员沟通

由于无人机空中测量的复杂性较大，需要在进行测量操作的时候，强化各个工作人员之间的沟通，使其能够做到相互配合，促进无人机空中测量工作的高效进行。一般在无人机空中测量之前，需要对测量现场进行考察工作，而矿山工作人员对现场的地形地貌具有一定的了解，若是双方能够进行有效沟通，则可以提高信息资源的共享率，促进各项工作的快速进行。总之，良好的人员沟通是获取信息的重要途径，能够为矿山地形测量工作的开展提供有利依据，使矿山地形测量的整体效果得以提升。