无人机航测在露天矿山测绘中的应用

2020-03-27刘土生

中国金属通报 2020年20期

刘土生

（江西省水利规划设计研究院，江西南昌 330029）

测绘工作一般都是针对比较大的区域，而且还具备一定的复杂性、数据多样性等，其工作性质给人工测量带来较大的困难和工作量，伴随科技水平的进步和提升，无人机航测系统能够有效的提升工作效率以及测量精度。无人机航测系统具有快速高效、影像实时传输、高危地区探测、成本低等众多特点，在矿山测绘工作中发挥了巨大的作用。

1 无人机航测系统的相关概述

无人机航测系统概述：无人机航测系统是科技进步和发展的产物，是一个高智能化的系统，对于传统的测量手段是一个完善和补充，并且在于测量精度以及工作效率方面有了较大的提升。

无人机航测系统主要由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等组成，在进行矿山测绘工作中，可以利用设备上高质量分辨率摄像系统进行拍摄，通过数据链系统进行转换分析、计算，将数据直接反馈给终端，可以在工作中获得准确、有效的数据。

除此之外，无人机航测系统还广泛的用于基础测绘、土地资源监测、土地利用动态监测、数字城市建设以及应急救灾测绘数据等方面，对于我国基础测量、测绘方面具有重大作用。

2 无人机航测技术优势分析

传统的人机航测技术已经满足不了目前的工作所需，相对于人机航测来讲，无人机航测技术优势较多，适用的范围更加广泛，无论是从投入成本上还是工作效率上都有了较大的提升和进步，并且可以根据工作需要对测量数据进行实时传输。就露天矿山测绘而言，无人机航测技术的运用能够准确、有效的将测绘结果呈现出来，根据实际的工作经验来讲，将无人机航测技术在矿山测绘中的优势总结如以下几点。

2.1 应急能力较强

在利用无人机遥感技术对矿山进行测绘过程中，可能会因为当地的外界环境因素影响，导致在测绘工作中出现意外情况，针对于意外情况，其智能系统能够对工作中产生的意外情况进行应急处理，使设备具备较高的系统稳定性。其次，无人机机身相对较小，对于起飞或者降落场地要求相对较低，一般情况下准备15 分钟即可，无论是从经济性分析还是时间、空间上进行分析，无人机航测技术都具有较高的性能。

2.2 作业时间相对较短

无人机航测一般都是在较低的空域进行飞行，其作业时间较短的第一点呈现在空域申请便利，减少了人机航测申请的一些环节，从申请时间提高了整体效率。第二点升空准备时间短，航测路线设计方便，对于提升作业时间都具有较高的帮助，综合来讲，其作业时间相对较短。

2.3 测量数据准确度建模能力强

在露天矿山测绘工作中，以为地形原因，以及其他因素，对于无人机航测高度要求相对较松，致使无人机可以在较低的低空进行飞行航测。由于飞行高度较低，可以采集到高分辨率的影像，以及进行高精度的测量，无论是影像还是测量精度都较人机航测更为精准。除此之外，系统携带的数码相机、数字彩色航摄像机等设备能够准确清晰的获取地表信息，获取高精度的数据，通过这些数据进行分析，运用相关软件可以进行有效的建模。

2.4 操作简单便捷易上手

无人机因为不需要载飞行员，无论是在起飞还是降落以及航测过程中，都不需要考虑飞行员安全的问题。其次，无人机体积较小，便于携带和运输，升空准备15 分钟即可操作完成，可以通过控制终端对其行为进行有效的设计与规划，从而达到预设航测目的。

3 无人机航测在矿山测绘中的应用

3.1 确定矿山测绘数字结构

矿山盛产各种资源，为我国的社会经济发展和进步提供强而有力的动力支撑。伴随着科技水平的持续发展和进步，一些科技设备逐渐融入到了各行各业当中，矿采行业也不例外，而且，由于科技设备的运用，在较大程度上提高了矿山企业的生产力。为了矿山企业更好的发展，为我国的持续发展和进步提供基础力量，对于矿山的测绘工作在矿山采矿行业当中始终占据着比较重要的位置。相较于传统的测绘来讲，利用无人机航测系统进行测绘，能够最大程度的将矿山的基本性数字结构进行展现，能够帮助矿采企业有效的降低测绘投入成本，其次，也能够在一定程度上顺应矿山其企业全面性发展的整体趋势。另外，无人机航测系统，可以深入一些较为危险的地区进行相应的测绘，在一定程度上降低了人工测绘的风险系数，也是对于政府提倡的安全生产的落实。通过无人机航测系统的运用，可以将矿山的基本形态以数字化显示出来，帮助矿山企业能够更好的了解其结构，提高效率，降低风险，有效的促进企业的可持续发展和进步。

3.2 确定矿山测绘基本航线

科技水平的发展和进步，促进无人机航测应用领域逐渐的广泛，为我们的工作以及企业的发展和进步提供了有效的帮助。就目前而言，我国现在经济发展迅速，并且仍呈现增速模式，传统的矿山测绘工作已经不能有效的满足企业发展进步所需，基于此，如何提高矿山企业的工作效率是整个行业首先关注的问题之一。在进行无人机航测测绘工作前，需要先对无人机的航线进行科学的规划和设计，在规划过程中，需要根据矿山地理环境以及其他因素进行综合考量。航线的确定需要把握测区的面积以及地形地势的结构，根据不同的剖面图确定合适的飞行海拔高度。只有这样，才能够从航测的基本点入手分析，满足矿山地质基本构造，挺高矿山测绘的精确度。

3.3 地面控制

地面控制是整个航测测绘过程中比较重要的一个构成部分，根据相关条文规定，地面控制作为内业布点工作，无论是人工测绘还是运用无人机航测系统进行测绘，都需要根据矿山的实际情况和地形、结构特点进行相应的布设，除此之外，还需要根据实际工作情况进行野外刺点。在布设工作过程中，需要保障地面区域没有死角，通过布设工作的设置，保障航测最高覆盖率。

3.4 加密结果进度以及采集精度评定

无人机航测测绘过程中，其采用的三角测量法主要用于数字图像测量小面积的控制点，能够获取的数据信息相对较少，目前主要采用的方法是通过提取在矿山测量过程中获得的图像数据，然后对这些测量数据的提取，计算出加密点的外方位元素和地面坐标。在实际工作过程中，可以将采集到的数据导入计算机相关软件中，通过数据处理提高测量精度。

除此之外，工作人员还需要在进行测绘过程中，需要根据相关的标准计算出定位点，明确计算过程中的误差，分析无人机航测过程中的高度，分析航测机构等等。