無人機航空攝影測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

姚睿　崔團團

摘 要：無人機是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要產(chǎn)物，其對于傳統(tǒng)行業(yè)的變革具有重要意義。無人機航空攝影測量技術(shù)作為一種嶄新的測量技術(shù)，憑借其高精度、高效率、低成本、高適應(yīng)性的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域的測量中去。礦山測量具有復(fù)雜性的特點，而無人機航空攝影測量技術(shù)的引入則為其測量效率的提高創(chuàng)造了條件，受到了廣大礦山企業(yè)的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：無人機;航空攝影測量技術(shù);礦山測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.038

近年來，無人機技術(shù)在我國發(fā)展迅猛，其中無人機航空攝影測量技術(shù)更是得到各個行業(yè)的歡迎。針對于礦山環(huán)境的復(fù)雜狀況，積極引入無人機航空攝影測量技術(shù)，對于簡化工作程序、提高測量精度具有重要意義，且可以從根本上控制測量工作的成本，為礦山企業(yè)的創(chuàng)新升級打下堅實的基礎(chǔ)，因此礦山企業(yè)需要在實踐中加以探索總結(jié)，充分發(fā)揮無人機航空攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢。

案例分析：

測區(qū)總面積為：8.9km2，其地理位置于某盆地地區(qū)，基本地貌狀況為中間高，兩側(cè)較低，其中最高點海拔約1185.3m，最低點海拔高度約900m，高差為285.3m，由于當(dāng)?shù)丨h(huán)境較為復(fù)雜，礦山中不僅有部分建筑物，還存有大量植被?；谏鲜銮闆r，如果在進行測量的過程中，采取傳統(tǒng)測量方式，其所用的時間及成本都會受諸多因素影響，而產(chǎn)生偏差，針對于此類情況，應(yīng)優(yōu)先選取無人機航測技術(shù)。

1 無人機航空攝影測量技術(shù)的工作原理

無人機航空攝影測量技術(shù)是無人機技術(shù)的重要組成部分，其現(xiàn)代化的特征體現(xiàn)在其可以實現(xiàn)高空作業(yè)、攝影成像、遙控、微波傳輸及計算機影像處理等多樣化功能，大大拓展了原始測量技術(shù)的空間，使得測量工作的效率得以大大提高。其工作的核心依托是現(xiàn)代化的無人機設(shè)備，通過無人機的高空作業(yè)，利用其配置的攝影設(shè)備對于需要測量的對象進行捕捉，測量者可以通過操縱設(shè)備進行遠(yuǎn)程遙控。其中，高分辨率的CCD數(shù)碼相機、現(xiàn)代化光學(xué)相繼、紅外線掃描儀均是重要的輔助性設(shè)備，這也可以保障測量影響的真實性與客觀性，尤其是破解了復(fù)雜環(huán)境的測量困難。在完成影響捕捉的基礎(chǔ)上，其還可以基于各類軟件對于收集到的信息進行數(shù)據(jù)處理，對于影響進行高精度的后期制作，并借助各類比例尺加以完善，保障了測量結(jié)果的指導(dǎo)價值。通常情況下，1：1000、1：2000及1：5000是無人機航空攝影測量技術(shù)最為常用的三種比例尺，其選擇需要依照具體的測量狀況及實際需求加以確定。

2 無人機航空攝影測量技術(shù)在礦山測量的使用優(yōu)勢

無人機航空攝影測量技術(shù)是無人機技術(shù)發(fā)展到一定程度的先進技術(shù)，也是無人機技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，在各領(lǐng)域展現(xiàn)出了較為積極的發(fā)展勢頭。結(jié)合礦山測量的基本特點，可以看出無人機航空攝影測量技術(shù)的使用優(yōu)勢集中于如下方面：

（1）工作強度相對較低。礦山工程具有體量龐大、程序復(fù)雜的特大，傳統(tǒng)的測量方式需要投入大量的人力物力，使得測量人員要承受較大的工作強度，而無人機航空攝影測量技術(shù)的引入可以將人力從機械性的測量操作中解放出來，降低工作強度。

（2）工作效率突出。無人機航空攝影測量技術(shù)具有效率高的特點，將其引入到礦山測量中可以優(yōu)化人力及物力資源的配置，并盡可能降低大型機械設(shè)備的投入，從根源上減輕了礦山企業(yè)的工作壓力，提高了礦山測量的綜合效率;

（3）成本低。無人機航空攝影測量技術(shù)具有低成本的特點，將其引入到礦山測量中，可以避免重復(fù)性的成本浪費，且無人機本身質(zhì)量較為穩(wěn)定、維護相對便捷，可以降低礦山企業(yè)的成本投入。

（4）機動靈活。無人機本身是一種相對輕便、體積較小的設(shè)備，在面對復(fù)雜的測量環(huán)境時可以表現(xiàn)出更強的機動性與靈活性，可以依照實際測量狀況進行優(yōu)化調(diào)整。

（5）精度保證。無人機航空攝影測量技術(shù)是基于現(xiàn)代化設(shè)備及各類復(fù)合型技術(shù)的產(chǎn)物，其實現(xiàn)了遙感技術(shù)、計算機信息技術(shù)、定位技術(shù)等綜合性技術(shù)的統(tǒng)一，且在測量方面具有高分辨率、高成像度的特點，可以滿足礦山測量的精密性要求，實現(xiàn)了對于礦山地形、地貌等地質(zhì)狀況的精準(zhǔn)把握。

3 無人機航空攝影測量技術(shù)在礦山測量中的主要流程

3.1 無人機類型選擇

無人機類型的選擇是應(yīng)用無人機航空攝影測量技術(shù)的基礎(chǔ)，這需要綜合考量礦山的實際情況及各類型無人機的主要特點。在正式測量之前，要組織專業(yè)人員對于礦山的基本概況、周邊環(huán)境、氣候環(huán)境、攝影面積進行把控，從而確定無人機的選擇，并依照無人機的性能要求設(shè)置出科學(xué)合理的規(guī)劃航線。

3.2 像片控制測量

考慮到礦山復(fù)雜性的地質(zhì)特性，為了保障測量的精度，通常選用區(qū)域網(wǎng)布設(shè)方案開展測量。一般情況下，主要航線應(yīng)當(dāng)為兩條及以上的平行線，并分別設(shè)置平高控制點。

3.3 全數(shù)字空中三角測量

全數(shù)字空中三角測量對于測量過程的精度要求較高，因此需要采用專業(yè)化程度較為突出的現(xiàn)代拍攝設(shè)備及相應(yīng)的處理系統(tǒng)，如廣受各大測量專業(yè)人員青睞的Pix4D軟件，這一軟件具有較強的自動化性能，不需要對其進行額外的人工干預(yù)，其可以自動對千萬張影像進行及時有效的處理，并將其制作為清晰明確的模型。

3.4 數(shù)據(jù)采集

無人機航空攝影測量技術(shù)的數(shù)據(jù)采集主要依托于MapMatrix全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的自動化程度較高，且可以有效保障數(shù)據(jù)編入及處理的精確程度。此過程的核心在于構(gòu)建立體化模型、完成數(shù)字線劃圖及正射影響，以滿足礦山測量的基本要求。

4 結(jié)束語

無人機航空攝影測量技術(shù)是一種現(xiàn)代化的先進技術(shù)，對于環(huán)境復(fù)雜、精度要求高、體量龐大的礦產(chǎn)測量來說，具有較高的重要價值，代表著礦山測量的發(fā)展方向。廣大礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)把握無人機航空攝影測量技術(shù)的主要優(yōu)勢，積極引入無人機等硬件設(shè)備，并配備相應(yīng)的輔助性技術(shù)，以充分發(fā)揮無人機航空攝影測量技術(shù)對于礦山測量的優(yōu)勢作用，從而實現(xiàn)礦山測量的優(yōu)化發(fā)展，并為無人機航空攝影測量技術(shù)的拓展與升級提供新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐小芹.芻議航空攝影測量中新技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界，2018（01）.

作者簡介：姚睿（1987-），男，甘肅平?jīng)鋈耍T士研究生，助教，研究方向：攝影測量、工程測量。