无人机航测技术在矿山测绘作业中的运用浅析

（江西省煤田地质局测绘大队，江西 南昌 330001）

近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国矿山工程事业发展迅速。值得注意的是，矿山测绘是矿山整体工程工作中非常重要的一个环节，要想提高矿山测绘工作的质量，合理科学地应用现代化测绘技术非常关键[1]。其中，无人机航测技术优势突出，测绘精准度高、且获取测绘数据信息的速度快，能够弥补人工测量存在的盲点，扩大测绘范围。所以，在矿山测绘工作开展过程中，无人机航测技术的应用机制颇高。鉴于此，此次针对“无人机航测技术在矿山测绘作业中的运用”进行分析研究具备一定的价值意义。

1 无人机航测技术概念及操作流程分析

1.1 无人机航测技术概念

无人机航测技术是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置获取测绘信息的一项技术，具备多方面的优势，具体为：其一，机身轻巧、灵活；其二，经济性好；其三，安全性高等[2]。同时，基于无人机航测系统框架层面分析，该系统的构成成分主要包括：①无人机飞行平台；②飞行控制系统（主要负责飞行控制及任务设备管理）；③摄影传感器；④地面控制系统组等。此外，在进行矿山测绘作业时，作业人员一般会选择固定翼无人机和EOS 5DMarkⅡ摄影传感器。

1.2 无人机航测技术操作流程

在矿山测绘作业中，无人机遥感技术的应用，能够对矿山生产建设工作的全过程实现有效监控。在多角度对遥感影像进行采集的基础上，能够将地标物周边的真实面貌直观、形象地描述出来。总结起来，无人机航测技术的具体应用流程如下：

（1）影像数据的获取。利用无人机航空摄影系统，根据测绘作业需求布设多个像控制点，获取测量数据。

（2）正射影像处理与制作。将测绘所得的影像数据、像片控点数据等集中在一起，经预处理后，向INPHON软件主模块导入，然后进行空中三角测量作业，通过OrthoVista模块及SeamEditor等的应用，对单片进行纠正处理，然后在拼接影像之后，将正射影像成果生成出来。

（3）实景三维建模。基于矿山测绘工作开展过程中，通常会应用到自动水平高的ContextCapture center软件来进行实景三维建模，将影像和数据导入其中，提交任务进行三角测量解算，合理设置各项参数及像控点刺点位置，确保影像精度符合要求，然后根据作业目标选择建模的区域、精度及格式。

（4）数字线划地图（DLG）制作。通过EPS3D Survey三维测图软件的使用，进行数字线划地图（DLG）制作，具体做法为：通过软件将OSGB格式的实景三维模型数据转换为DSM模型数据，利用地形绘制工具，直接在实景三维模型上描绘地形要素，生成等高线，并根据实景模型对其进行修改，根据特征点绘制目标区域地貌。

2 无人机航测技术在矿山测绘作业中运用的意义及具体运用要点分析

如前所述，对无人机航测技术的概念及操作流程有了一定程度的了解。而从矿山测绘作业效率及质量的提升角度考虑，还有必要了解无人机航测技术在其中的运用意义及具体运用要点。总结起来，无人机航测技术在矿山测绘作业中的运用意义及具体运用要点如下：

2.1 运用意义

无人机航测技术在矿山测绘作业中运用的意义体现在多个方面，总结起来包括：

（1）促进数字化矿山发展。数字化矿山的构建，能够为矿山信息化管理的实现提供有效支持。而在矿山测绘工作开展过程中，如果使用常规的一些测绘技术方法，则在数据获取方面不够全面，且获取数据的速度缓慢，不符合数字化矿山建设工作的要求。而对于无人机航测技术来说，技术全面，且能够在复杂环境下展开测量作业，尤其是在偏远的山区，无人机航测技术的应用价值颇高，且可使测绘工作的效率得到有效提升，比如能够得到矿山测量区域准确的地形地籍等相关数据信息，以此为数字化矿山的建设及发展提供有效推进作用。

（2）为矿山环境治理提供数据支持。基于生态环保发展理念下，发展绿色矿山刻不容缓。并且，从现状来看，为了促进矿山事业可持续发展，在矿山资源开发利用过程中，还需要注重环境保护工作的开展[3]。而无人机航测技术的应用，能够获取矿山环境保护及监测所需数据信息，通过数据处理分析，能够为矿山环境治理提供合理科学的决策，从而使绿色矿山发展得到有效促进。

（3）为矿产资源保护及利用工作的开展提供便利。对于矿产资源来说，存在不可再生的特点，并且现状下矿产资源非常稀缺，需做好矿产资源保护工作，使矿产资源的利用率提升。然而，由于部分矿产工程所使用的开采技术较为滞后，而且还存在不规范开采的情况，这使得出现矿产资源严重浪费的问题。而无人机航测技术的应用，能够实现对矿产开采状况的监控，通过信息的获取，为矿产资源保护及利用工作提供数据信息支持，进而作出科学决策，使违法、违规开采事件的发生得到有效预防控制，进一步使矿产资源得到有效保护，并全面提升矿产资源的利用价值。

2.2 运用要点

根据实践工作经验，将无人机航测技术运用到矿山测绘作业中，需掌握的要点包括：

（1）优化航线及控制点设计。为了保证无人机航测的质量，需做好航线设计。在对矿山面积及地貌进行测绘之前，并且倘若矿山面积大，或矿山地形地貌存在复杂的特点，则需根据工程项目的实际情况，把矿山分成若干个区域，然后进行测绘作业[4]。考虑到无人机测绘易忽视的区域，需重视旁向重叠度及航向重叠度设计，并将无人机航线标明；此外，对像控点均匀布设，使无人机飞行的精准性得到有效保证。

（2）空中三角加密处理。利用无人机航测技术，能够实现在短时间内得到矿山测绘目标的大范围航摄数据。然而，倘若矿山地形地貌存在复杂的特点，且矿山地表被植被大范围的覆盖，则会存在较为明显的留白问题，使得局部区域测量精度难以得到有效保证。因此，需通过空中三角加密处理方法，使测量精度提升。在空中三角加密处理过程中，需将影像方位当作基础，计算并预测数据，测量过程应用现代创新软件，将干扰因素剔除，使留白有效避免。如下图1所示，为无人机航测技术应用的关键环节作业流程图：

图1 无人机航测技术应用的关键环节作业流程图

（3）输出数据内业处理结果及成果图件。在内业数据处理过程中，需使用到影像拼接及像控点联测方法，在初步处理工作完成之后，将数据向绘图软件中导入，通过内定向以及相机畸变处理之后进行采编作业，进一步将成果图件输出。此外，需对地形图进行认真检查，保证无误，进一步对成果资料提交。

（4）成果精度分析。在无人机航测技术特征与人机航测技术特征对比分析过程中，通常需通过成果精度分析实现[5]。利用成果精度分析，对矿山测绘起到辅助作用，在相关数据进行对比分析的基础上，使矿山测绘的效果得到有效保证。因此，需重视无人机航测过程的成果精度分析，确保矿山测绘工程项目测绘成果的有效性及质量。

3 结语

综上所述，为了提高矿山测绘工作的效率及质量，有必要合理科学地应用无人机航测技术。在此项技术应用过程中，需掌握技术操作流程，即“影像数据的获取→正射影像处理与制作→实景三维建模→DLG的制作”，以此提升无人机航测技术使用的规范性及科学性。

与此同时，结合矿山测绘工程项目的实际情况，对化航线及控制点，并做好空中三角加密处理工作，输出数据内业处理结果及成果图件之后，进行成果精度分析，以此获取精准的航测数据成果。此外，值得注意的是，无人机航测技术的应用，能够有效解决矿区测绘环境险峻无法进行人工作业的问题，能够有效提升矿山测绘作业工作效率及质量；由此可见，无人机航测技术在矿山测绘工作开展中值得借鉴及应用。