矿山测绘中遥感航测技术的应用研究

程莹

摘 要：目前，各矿山企业致力于提高矿山地形图的测绘精度，因为矿山测绘是找矿勘查、探矿工程布设的基础，在矿山建设中具有重要地位。本文分析了矿山测绘中遥感航测技术的应用，以期为矿山测绘发展提供助力。

关键词：遥感航测技术;矿山测绘;航空摄影与测图技术;遥感与定位技术;无人机航测技术

中图分类号：P231;TD17文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）08-0046-03

Application of Remote Sensing Aerial Survey Technology in Mine Surveying and Mapping

CHENG Ying

（Institute of Surveying Mapping and Geoinformation of Henan，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： At present， all mining enterprises are committed to improving the accuracy of surveying and mapping work of mine topographic maps， because mine surveying and mapping is the foundation of prospecting and layout of prospecting projects and plays an important role in mine construction. This paper analyzed the application of remote sensing aerial surveying technology in mine surveying and mapping， with a view to providing assistance for the development of mine surveying and mapping.

Keywords： remote sensing aerial survey technology;mine surveying and mapping work;aerial photography and mapping technology;remote sensing and positioning technology;UAV aerial survey technology

近年來，现代化测绘技术已经广泛地应用于测绘领域，成为主要的技术手段之一，建筑工程、环境保护、资源开发等部门的工作均借助了测绘工程。目前，测绘工程发展迅猛，应用广泛，涉及行业、内容多样，新兴的3S技术更是应用到航空航天、地质勘测、计算机开发等行业。测绘工程的全方位发展促进了社会经济的发展，新技术的多元化、实时化、自动化等特点也符合当代社会的需求，如GNSS技术、CORS技术、遥感航测技术等。3S技术是指GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）、RS（遥感），采用GPS和RS可以实时获取数据，提高数据的准确度，而将获取的数据使用GIS进行空间分析与处理，可以得到人们需求的地理信息服务产品，三者共同合作，加速了测绘工程的发展。

1 遥感航测技术简述

遥感航测技术是指卫星通过电磁波传递、探测目标信息，并将得到的数据反馈给地面监测站，实时获取动态遥感影像信息，具有监测范围广、数据海量、获取时间短等特点。该技术在航空、航天、航海和农业等多个领域起到重要应用。目前常用的方式有无人机遥感测量、人造卫星遥感测量，通过卫星、无人机等设备对研究区影像进行采集，然后利用图像处理技术对影像进行处理，最后得到测量数据[1]。遥感航测技术得到的测量数据具有很高的测绘精度，极大地减少了外界的干扰，与其他测绘技术相比，优势更加明显，在测绘领域应用前景广阔。

2 遥感航测技术现状

遥感航测技术与多门学科交叉，运用多种技术进行数据采集，其中最重要的是航空测量、航拍摄影。根据不同用途，可将影像分为不同比例尺、不同分辨率的形式，满足用户对精度的不同需求。下面对遥感航测技术进行

分析。

2.1 一体化数据测绘技术的应用

遥感航测技术是集多门学科技术于一体的复合型技术，技术与技术之间的相互协同配合，使该技术的精度质量和工作效率都大幅度提高，并且朝一体化和智能化发展。智能化系统逐渐渗透到遥感航测技术中，实现了数据获取、存储、分析和处理等操作流程的自动化，减少了操作流程，很大程度上降低人工操作产生的误差和漏洞。由于矿山多处于偏远地区，且区域地形复杂，增大了传统测绘的难度，因此工作时间较长，效率较低。遥感航测技术相较于传统测绘技术而言具有更大的数据量，显得尤为重要。

利用一体化数据测绘技术处理测绘数据，不仅提高了数据的整体处理效率，还消除或减弱了干扰因素的影响。相较于其他的测绘技术，遥感航测技术在现代化矿山测绘的应用更具有优势。

2.2 无人机航测技术的应用

自从动态定位技术实现突破，无人机航测技术水平也得到了提高，主要表现在分辨率的提高。无人机可以不受地形、天气等影响，因此可以进行低空拍摄，广泛地应用于工程测量和大比例尺地形图测绘中。传统的测绘技术依赖经纬仪和全站仪，通过外业人员的采点测量得到测绘数据，此方法精度不高且耗时耗力，效率低下。无人机航测技术主要是通过操控无人机，对所需区域数据进行采集，避免了测绘人员繁复的外业采点工作，提高了工作效率，使测绘成本大大降低。

无人机航测技术主要依赖航拍遥感影像，对测绘区域的要求较为宽泛，相较于传统测绘而言，无人机航测不会受到高林密地的视野遮挡，也不会因为测绘区域地形复杂产生空白区域，这些都是传统测绘技术所不能避免的。无人机航测技术可以通过低空飞行进行高分辨率航拍影像的获取，对航拍影像进行数据处理，得到高精度的数据信息，因此，在工程测量和地形测量等环境宽泛的测绘中，无人机航测技术应用广泛。相较于传统的测绘技术，无人机航测技术具有较低的测量成本，因为外业数据的采集效率明显高于传统测绘，不存在人员外测的耗时耗力情况[2]。采用无人机航测技术进行测绘，后期只需要进行少量的外业补测、外业调绘就可以实现测绘数据的完善，以高精度数据完成测量任务。无人机航测技术所获取的航拍影像是该技术的关键，它获取影像的速度极快，将测绘周期大大缩短。

在进行无人机拍摄前，需要提前勘查测绘区域，了解其地形和测绘面积，并对测绘区域进行划分，合理进行航线图设计，注明航线、航向、飞行高度、旁向和航向重叠度等。在执行飞行任务之前，人们需要布设地面控制点，目的是保证无人机飞行时全面覆盖测绘区域。

一般需要结合航线间距、旁向和航向重叠度，综合考虑飞行区块，按照区域网四角布设平面控制点。

无人机航测过程中所产生的空白区域不同于传统测绘，传统测绘产生的空白区域是由于测量人员无法到达而无法进行测量的区域，这里的空白区域是指地物严重遮挡而形成的死角，这会造成局部测绘区域精度不达标，这里可以使空三加密处理来解决问题[3]。空三加密是以航拍影像外的方位元素进行准确预算，并利用计算机处理技术剔除测绘区域的干扰因素，得到较为真实的数据信息，同时，还能使测量精度有所提高，大大提高了地形地貌条件差的测绘区域的测量精度。

无人机获取的外业数据要进行内业加工处理，首先要对数据进行空三加密处理，然后进行平面坐标计算，进行影像拼接，再进行同名像点的转点处理，目的是消除航拍中产生的影像畸变[4]。数据处理依赖于软件MapMatrix4.2，需要进行平均高程测定、内定向等，然后进行矿山数据信息采编。数据处理完成后，软件会自动生成成果图件，以地质图的形式展示。最后，将生成的成果图件进行精度和质量检查，进一步确定质量是否符合生产要求，若成果存在问题，须及时进行外业调绘修正，进行数据修改，生成新的符合要求的成果图件。

总体来看，相较于传统测绘，无人机航测技术的使用条件较为宽泛，应用前景较为广阔，在矿山测绘中具有显著优势。它不仅能提高矿山测绘精度和效率，还能大幅度降低测绘成本，由此可见，无人机航测技术适用于矿山测绘。

2.3 遥感航空拍摄技术的应用

按照摄影机平台与被摄目标的距离，摄影测量可分为地面摄影测量、航天摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量和微显摄影测量等。针对遥感技术采集到的影像信息，摄影测量技术采用不同的投影方式将其绘制成图，并建立数字高程模型，通过照片来研究被摄物体的形状、大小、位置和相关关系，少受自然和地理条件限制，可以真实客观地反映物体信息，丰富逼真，人们可以从中获取大量几何信息和物理信息。

在矿山测绘过程中，一般采用航空摄影测量，传统的摄影技术精度较低，且仅能在平面进行摄影成像，而航空摄影具有高精度、快速成像等特點。随着科技的进步，矿山建设要求逐步提高，传统航空摄影技术的弊端逐渐显露，其精度已经无法满足矿山测绘的精度要求[5]。相比传统航空摄影技术，遥感航空拍摄技术可以得到更高精度的测量数据，这对矿山测绘技术的发展具有积极意义。

2.4 遥感技术与航测技术的结合应用

无人机航空摄影可以实现在短时间内快速成图，还能降低测量成本。现代化测绘技术的应用给道路桥梁建设、矿山建设、城乡规划建设等提供了技术支持。遥感航测技术将遥感技术与航测技术有机结合，充分发挥二者的优势，大大加快了工作效率，提高了工作质量。遥感技术是通过波普识别来获取地表物体信息，能对地表物体进行准确定位。遥感技术与航测技术的结合在很大程度上减轻甚至消除了干扰因素的影响[6]。GPS技术也是常用的测绘技术之一，在遥感航测中的应用也十分广泛，可以进行辅助测量，提高测量精度。

3 矿山测绘中遥感航测技术的应用

3.1 做好测量准备工作

测绘前，做好准备工作，能够使测绘工作更加高效，保障测绘精度。通常，矿山地形图测绘前需要做好以下几点：明确测绘区域，提前做好测绘区域的调查工作，充分了解测绘区域的气候特征、水文条件和地形地貌特征;根据测绘区域的实际情况，选择适当的测绘技术，由于测绘区域的特征存在差异，因此要根据测量区域的实际地理特征选择不同的测绘工具[7]。

3.2 合理布设控制点

控制点的合理布设，能有效保障测绘精度。通常，关于控制点的布设，人们要做好以下几点：在不超出测绘区域范围的前提下，确定E级控制点的数据，注意E级控制点的数量，不能过少，否则影响整体测量精度，E级控制点数量也不能过多，否则会造成测绘成本负担;要对测绘数据进行多次计算，通过平均计算寻找最精确的数值[8]。

3.3 数据处理阶段与地形图绘制阶段

测绘工作的最终成果以地形图的形式展示，为确保地形图的质量，一定要确保处理后数据的精度。对此，人们在实际操作中要注意以下几点：数据采集环节要进行数据分析和筛选，及时处理错误数据，并对存在格式问题的数据进行转化;地形图的绘制是十分重要的环节，绘制时，利用三维地形图的优势进行逐一分析、对比，以确保地形图信息的准确性。

4 结语

当前，遥感航测技术已经广泛应用于矿山地形图测绘中，它具有其他技术没有的突出优势，矿山地形地貌条件复杂，遥感航测技术能满足矿山测绘的精度要求。因此，本文分析了矿山测绘中遥感航测技术的应用。遥感航测技术具有良好的发展前景，未来，人们要加大研发和推广力度，使其更好地应用于矿山测绘中。

参考文献：

[1]王淼.浅析航测技术在工程中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017（1）：98.

[2]张洁.无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用探究[J].信息与电脑，2019（15）：13-15.

[3]成晓明.无人机航测在矿山测绘中的运用分析[J].科学与信息化，2019（13）：32.

[4]冀念芬，王成志.无人机摄影测量在矿山地形测量中的应用[J].世界有色金属，2019（11）：15.

[5]张洁.无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用探究[J].信息与电脑，2019（15）：13-15.

[6]刘晓峰，刘俊良，杨建辉.航测遥感智能技术应用与控制分析[J].科学与信息化，2018（2）：19-20.

[7]徐军.航测遥感技术在城市勘测设计中的作用[J].资源信息与工程，2017（6）：138-139.

[8]刘晓艳.测绘技术在矿山地质环境遥感动态监测中的应用[J].中国资源综合利用，2017（10）：90-92.