无人机遥感技术在矿区测绘中的应用研究

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

无人机遥感技术是利用无人驾驶飞机，通过遥感传感器、GPS定位系统等对国土资源、矿区情况等资源快速获取的关键技术，具有极强的勘测能力，并且勘测时间短，将无人机遥感技术应用到矿区测绘中能够测出矿区的详细数据，能够保护矿山工作人员的安全，保护矿山环境，利于矿区开发。

图1 无人机遥感技术流程

1 无人机遥感技术流程要点

1.1 飞行准备

飞行前的准备内容包括：选择航拍测绘设备、航线规划涉及、飞行方案涉及（确定航高及飞行速度、重叠度）[1]。

1.2 保持每天的工作日志

记录当天风速、天气、起降坐标等信息，并保存数据供日后参考和分析。

1.3 建立无线电台和地面站

无线电链路用于地面站和无人机之间的通信。目前，大多数测绘无人机使用无线电链路在无人机与地面站之间进行数据交换。

1.4 飞行执行

根据制定的分区航摄计划，寻找合适的起飞点，对每块区域进行拍摄采集照片。

在设备检查完毕，并确认起飞区域安全后，将无人机解锁起飞。起飞时飞手通过遥控器实时控制飞机，地面站飞控人员通过飞机传输回来的参数观察飞机状态。飞机到达安全高度后由飞手通过遥控器收起起落架，将飞行模式切换为自动任务飞行模式[2]。同时，飞手需通过目视无人机时刻关注飞机的动态，地面站飞控人员留意飞控软件中电池状况、飞行速度、飞行高度、飞行姿态、航线完成情况等，以此保证飞行安全。

1.5 飞行结束

无人机完成飞行任务后，降落时应确保降落地点安全，避免路人靠近。完成降落后检查相机中的影像数据、飞控系统中的数据是否完整。数据获取完成后，需对获取的影像进行质量检查，对不合格的区域进行补飞，直到获取的影像质量满足要求。

2 无人机遥感技术在矿山测量中的应用

2.1 避免无人机航拍影像曝光

影像的曝光过度或不足、影像的重影、散焦与噪点，将严重影响三维建模的质量。为了避免这类曝光问题、在外出航拍时尽量提前看天气预报，在多云的天气拍摄比大晴天更好，如果必须在晴天拍，最好选择中午左右使阴影区域最小化。

图2 测量范围

2.2 测量过程

规划航线拍摄时，建议采集航向重叠度75%以上，旁向重叠度不小于70%的影像。为实现更好的效果，更好的还原建筑，建议同时采集垂直和倾斜影像。并同时用小无人机低空采集高空相机拍不到的死角。

尽量选择高分辨率的单反相机，建议2000万像素以上。避免使用广角鱼眼镜头。最好是选择定焦镜头，如果使用变焦镜头，请将该镜头焦距设置成最大或最小值。

图3 架设基站

将相机调整为最大分辨率模式；ISO值尽量低，否则高ISO会产生噪点；光圈值足够高（光圈越小越好），以产生足够的景深，背景不要太模糊；快门速度不应该过慢，否则轻微的动作会造成图像模糊。

在飞行之前检查天气很重要，选择光线充足的天气进行拍摄。在阴天飞行时，光照柔和均匀，比较有利于拍摄。可以通过安装滤镜模仿这种效果，减少由于地面反光、眩光造成的合成效果差。在光线不充足的情况下，可手动进行设置相机参数，增加光圈数值或提高iso，也可降低快门速度。任务过程中要适时调整相机参数，以适应较长的时间跨度。

图4 人工操作测量

无人机航拍测绘质量主要是对飞行前、中、后，每一个环节都务必严格把控。是对飞行实施过程中的特殊情况进行把控。

3 结语

当前新技术的发展为各领域带来了不同程度的便利，其中无人机的出现，也使得测量工作的难度大大降低。无人机航空摄影测量技术作为一种新型技术，在我国出现较晚，应用地也相对较晚，但是该项技术的优势也显而易见。未来，更要做好技术的应用。