淺析無人機(jī)測繪在礦山測繪中的應(yīng)用

王姝瑤

（吉林省測繪職業(yè)資格管理中心，吉林 長春 130062）

無人機(jī)測繪技術(shù)是目前非常重要的一種航測技術(shù)，其在一定程度上擺脫了高精度以及高難度測繪的束縛，推動了測繪技術(shù)的提升。對于礦山測繪來說，傳統(tǒng)測繪技術(shù)是通過人力以及簡陋的設(shè)備完成測繪工作，測繪難度較大，效率低下，采用無人機(jī)測繪技術(shù)則能夠緩解測繪難度，提升測繪效率。

1 無人機(jī)測繪優(yōu)勢

無人機(jī)技術(shù)主要由高分比率的數(shù)碼傳感器、無人機(jī)平臺、導(dǎo)航定位儀以及計算機(jī)技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用組成。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，數(shù)據(jù)的分辨率較高。無人機(jī)在航測的時候，會攜帶傳感器，傳感器分辨率交稿，能夠得到厘米單位的影像資料，能夠滿足檢測圖不同比例的需求，比例能夠按照研究的要求進(jìn)行縮放，這個特征是傳統(tǒng)測量技術(shù)難以匹敵的。第二，較快的數(shù)據(jù)更新速度。無人機(jī)主要在無人駕駛的模式下自動測量以及測繪數(shù)據(jù)，而且保持低空飛行，對于空間領(lǐng)域限制要求相對較小。只要天氣情況良好，無人機(jī)獲得注冊許可之后，就能夠開展測繪工作，這在一定程度上確保數(shù)據(jù)資料更新以及采集的及時性與實(shí)時性。第三，成本低廉。在無人機(jī)測繪的時候，不需要安排專門的人員操作設(shè)備，操作方式通常為全自動的，能夠在空中自主航測，將航測數(shù)據(jù)定時傳送回來。無人機(jī)的操作較為簡單，運(yùn)營成本低廉，性價比較高，可以有效的節(jié)約大量的人力與物力，利用最低的經(jīng)濟(jì)成本以及最小的時間成本得到最大化的利益。

2 無人機(jī)測繪操作流程

（1）收集、整理資料。獲得任務(wù)之后，要分析調(diào)查的目標(biāo)以及任務(wù)，明確采用的遙感設(shè)備以及飛行平臺，按照調(diào)查區(qū)域的氣象條件以及地質(zhì)條件，選擇無人機(jī)測繪工作的時間以及季節(jié)，收集相關(guān)的地質(zhì)資料，將此作為野外勘探的依據(jù)。

（2）選擇起飛的場所。在到達(dá)調(diào)查區(qū)域之后，按照無人機(jī)飛行平臺，選擇開闊以及無人的公路、平地作為起飛以及落地的場所，最大限度的保證飛機(jī)、人員以及機(jī)載設(shè)備安全性，開展相應(yīng)的飛行工作，確保飛機(jī)能夠順利的起飛與降落。因?yàn)轱w行本身存在一定的難以預(yù)估性，安全隱患相對較高，在試飛行之前，對于起飛以及降落場所的勘探是非常有必要的，無人機(jī)起降對于場地要求相對較低，要重點(diǎn)考慮無人機(jī)安全問題，包括整個飛行系統(tǒng)設(shè)備安全性以及測繪過程中可能會出現(xiàn)的意外事故。

（3）設(shè)計飛行方案。優(yōu)秀的飛行方案可以有效的降低飛行的時間以及架次，在充分了解目標(biāo)區(qū)域位置以及面積的前提下，充分考慮最終飛行的效率，在確保目標(biāo)區(qū)域被全覆蓋的基礎(chǔ)上，使用最短航線獲取目標(biāo)區(qū)域影像資料。

（4）檢查機(jī)載控制系統(tǒng)。無人機(jī)測繪的順利完成需要以優(yōu)良的裝備為基礎(chǔ)，因此在無人機(jī)起飛之前以及落地之后都需要認(rèn)真的檢查無人機(jī)部件，分析記載設(shè)備的運(yùn)行情況，確保所有部件都能夠運(yùn)行良好，從而更加高效而又安全的開展測繪工作。

（5）影像質(zhì)量檢查。無人機(jī)飛行任務(wù)結(jié)束以后，需要檢查飛行的質(zhì)量以及影像質(zhì)量。準(zhǔn)確而又高質(zhì)量的數(shù)據(jù)能夠提升后期信息處理的速度，在得到測繪數(shù)據(jù)之后，高空中存在不穩(wěn)定的氣流，再加上機(jī)身重量相對較輕，會導(dǎo)致飛行機(jī)身發(fā)生傾斜或者是航線出現(xiàn)偏離，飛行質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括了相片重疊度以及傾斜角度等，影像檢查則包括了飽和度與色彩等。

（6）飛行資料整理。在處理無人機(jī)影像數(shù)據(jù)之前，要對其中的合格資料進(jìn)行有效整理，包含了飛行航線的資料、原始影像數(shù)據(jù)、飛行姿態(tài)參數(shù)，待這些資料都整理好以后，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)業(yè)資料的快速處理。

3 無人機(jī)測繪在礦山測繪中的應(yīng)用

在礦山工程測量過程中，普遍存在著礦區(qū)大比例尺地形圖更新和堆體土方量計算的問題，利用方量與繪圖計算軟件處理數(shù)據(jù)，地面點(diǎn)位采集的分布以及密度對于測繪成果精度以及可靠性將會產(chǎn)生較大的影響。

使用無人機(jī)測繪技術(shù)，建立地表和堆體三維、二維模型，有利于更加客觀而又直觀的開展量算和繪圖工作。

3.1 確定礦山測繪數(shù)字結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代礦山采礦業(yè)中，測繪工作占據(jù)了極為重要的位置。合理化的使用無人機(jī)測繪技術(shù)開展礦山測繪，按照無人機(jī)遠(yuǎn)程成像最大化的體現(xiàn)出礦山測繪的基本數(shù)字結(jié)構(gòu)，這種形式不單單能夠在某種意義上滿足礦山企業(yè)整體化發(fā)展的態(tài)勢，同時也可以在某種意義上減少礦山測繪成本。

3.2 確定基本航線

因?yàn)楝F(xiàn)代無人機(jī)的持續(xù)發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用開始變得更加廣泛。對于礦山測繪工作來說，傳統(tǒng)礦山測繪工作普遍存在低效化的特征，無法滿足經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的要求，提升礦山測繪效率逐漸的成為了當(dāng)前熱門課題。使用無人機(jī)測繪技術(shù)實(shí)施礦山測繪，要從航測的層面出發(fā)，明確航測航線，滿足無人機(jī)航測的范圍要求，這就需要我們要充分掌握測區(qū)的地形結(jié)構(gòu)以及面積，按照不同的地形剖面圖尋找與之相匹配的海拔選擇范圍。

3.3 保持航測精度

無人機(jī)測繪技術(shù)是當(dāng)前非常重要的測繪方式，不單單具備了成像清晰以及精度較高的特征，同時也可以突破惡劣環(huán)境，滿足礦山測繪的需求。

礦山測繪中合理化的使用無人機(jī)測繪技術(shù)就顯得尤為重要。

需要提升人工無人機(jī)測繪技術(shù)的整體把握水平，通過線上以及線下教學(xué)的形式，充分引導(dǎo)工人有效掌握無人機(jī)測繪的操作方法，保證了航測的精度。

3.4 明確測繪內(nèi)容

（1）礦區(qū)大比例尺地形測繪。使用無人機(jī)規(guī)劃航線之后，不舍覆蓋被測區(qū)域特定數(shù)量的平高點(diǎn)以及平面點(diǎn)，通過RTK以及CORS方式搜集像控點(diǎn)的三維坐標(biāo)。把POS數(shù)據(jù)以及數(shù)字影像數(shù)據(jù)完全導(dǎo)入到航空攝影測量數(shù)據(jù)處理軟件當(dāng)中，實(shí)施影像匹配、空三解算、DOM制作等基本的操作，最后使用DOM正射影像導(dǎo)入數(shù)字成圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)矢量化，繪制包含道路、建筑物輪廓以及河流等相關(guān)要素在內(nèi)的數(shù)字化地形圖，方便對礦區(qū)地理信息數(shù)據(jù)庫的更新。

（2）礦山堆體量測算。在需要計算礦山的土方工程施工量以及煤炭堆量的時候，傳統(tǒng)的方式通常是利用RTK方法，依據(jù)特征點(diǎn)以及格網(wǎng)采集數(shù)據(jù)，會耗費(fèi)大量的人工量，同時數(shù)據(jù)精度也會受到傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的影響。如果使用無人機(jī)測繪技術(shù)測繪堆體量，通過航攝方法搜集高重疊度的影響，構(gòu)建空間三維模型，并且充分使用高密度密集點(diǎn)云直接計算土方的體積，成果精度將會得到顯著提升。

4 結(jié)語

礦區(qū)大比例尺地形測繪以及堆土量測算等方面，無人機(jī)航攝技術(shù)有著更好的效果。

無人機(jī)能夠借助所搭載的數(shù)據(jù)設(shè)備與常規(guī)CCD相機(jī)加強(qiáng)配合，產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)模型，并且實(shí)施協(xié)同作業(yè)，為礦山的基礎(chǔ)地理信息采集提供必要的技術(shù)職稱，這是數(shù)字礦山建設(shè)過程中的重要資料來源。