無(wú)人機(jī)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的實(shí)踐

張繼業(yè)

（江蘇南京地質(zhì)工程勘察院，江蘇 南京 210041）

對(duì)于礦山資源開(kāi)采工作來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行開(kāi)采之前對(duì)其進(jìn)行全面的礦山測(cè)繪，獲取其相應(yīng)地形數(shù)據(jù)，對(duì)于提升開(kāi)采效率以及提高開(kāi)采質(zhì)量具有重要的意義，同時(shí)也能夠推動(dòng)礦山開(kāi)采的數(shù)字化、專業(yè)化發(fā)展。過(guò)去的礦山測(cè)繪采用的是傳統(tǒng)的全站儀測(cè)繪技術(shù)，由于礦山測(cè)繪存在一定的危險(xiǎn)性，這種測(cè)繪手段不僅效率低下，同時(shí)準(zhǔn)確性無(wú)法得到保證。隨著近些年無(wú)人機(jī)技術(shù)、GPS 定位技術(shù)、遠(yuǎn)程通訊技術(shù)以及信息傳輸技術(shù)等的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用到國(guó)家的許多領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)技術(shù)能夠獲取和處理更高精度和分辨率的圖像，可以在空中通過(guò)設(shè)備將所需要傳遞的信息進(jìn)行記錄、拍攝，并用遙感數(shù)據(jù)技術(shù)將拍攝的圖像進(jìn)行傳輸。因此，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以實(shí)時(shí)勘測(cè)各種地形的信息。

1 無(wú)人機(jī)測(cè)繪優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)技術(shù)主要由高分比率的數(shù)碼傳感器、無(wú)人機(jī)平臺(tái)、導(dǎo)航定位儀以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用組成。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，數(shù)據(jù)的分辨率較高。無(wú)人機(jī)在航測(cè)的時(shí)候，會(huì)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(cè)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(gè)特征是傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)難以匹敵的。第二，較快的數(shù)據(jù)更新速度。無(wú)人機(jī)主要在無(wú)人駕駛的模式下自動(dòng)測(cè)量以及測(cè)繪數(shù)據(jù)，而且保持低空飛行，對(duì)于空間領(lǐng)域限制要求相對(duì)較小。只要天氣情況良好，無(wú)人機(jī)獲得注冊(cè)許可之后，就能夠開(kāi)展測(cè)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(shí)性與實(shí)時(shí)性。第三，成本低廉。在無(wú)人機(jī)測(cè)繪的時(shí)候，無(wú)人機(jī)的操作較為簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本低廉，性價(jià)比較高。

2 無(wú)人機(jī)測(cè)繪在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多，它的操作簡(jiǎn)單、使用便利。當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用在了許多領(lǐng)域和行業(yè)中，特別的是，無(wú)人機(jī)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用是非常重要的，在礦山測(cè)繪中應(yīng)用無(wú)人機(jī)能夠使測(cè)繪過(guò)程更加簡(jiǎn)單快速。在現(xiàn)代的測(cè)繪過(guò)程中，能夠有效地測(cè)出礦山的形態(tài)，使企業(yè)能夠更好地進(jìn)行開(kāi)采利用。

2.1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)

目前無(wú)人機(jī)測(cè)繪工作已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，工作人員利用它的自動(dòng)化和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠大大保障資源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，相關(guān)工作人員可以根據(jù)更新的信息進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和改變。因此，無(wú)人機(jī)技術(shù)具有非常大的發(fā)展動(dòng)力，同時(shí)，無(wú)人機(jī)測(cè)繪也是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的不斷發(fā)展，人們對(duì)科技提出了更高的需要，傳統(tǒng)的遙感技術(shù)不能滿足現(xiàn)在人們更高的需求，而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)則可以大大改善這一現(xiàn)象。因此，發(fā)展無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是十分重要的。

2.2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是無(wú)人機(jī)技術(shù)中非常重要的技術(shù)，它能應(yīng)用到整個(gè)礦山測(cè)繪的過(guò)程中。在進(jìn)行礦山測(cè)繪工作時(shí)，工作人員可以根據(jù)礦山的地形圖和數(shù)字模型以及遙感影像等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。而這些數(shù)據(jù)都可以利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行獲取，無(wú)人機(jī)依據(jù)工作人員所需要的地形圖和整體地理信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行獲取并根據(jù)遙感技術(shù)傳到計(jì)算機(jī)中。

2.3 無(wú)人機(jī)技術(shù)在礦山地形測(cè)繪中的應(yīng)用

在進(jìn)行礦山測(cè)繪的時(shí)候，工作人員需要把礦山的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和整理。尤其是要對(duì)礦山整個(gè)地形的遙感影像、礦山的地形圖件以及礦山的地形圖的數(shù)字化等信息進(jìn)行獲取。在以往的對(duì)礦山的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，許多所采集的數(shù)據(jù)都不夠全面和準(zhǔn)確。自從將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在礦山的地形測(cè)繪中，信息不全面的問(wèn)題就得到了很大的改善。

2.4 無(wú)人機(jī)技術(shù)在礦山環(huán)境治理檢查中的測(cè)繪應(yīng)用

我們都知道，隨著礦山的不斷開(kāi)采，會(huì)對(duì)礦山周圍的環(huán)境都具有一些破壞性。想更加準(zhǔn)確的進(jìn)行檢查，就需要將礦山恢復(fù)的情況進(jìn)行測(cè)繪，只有這樣才能更好的對(duì)礦山環(huán)境治理后的情況進(jìn)行比較準(zhǔn)確的了解。以往的檢查方法都比較落后。因此，在實(shí)際工作中的操作難度比較大，同時(shí)它的檢查工作也不是非常仔細(xì)和精確。用無(wú)人機(jī)上的傳感器進(jìn)行低空飛行，然后根據(jù)要求對(duì)治理后的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪。根據(jù)這種方法可以獲取到治理后礦山區(qū)域的各種信息，同時(shí)它還可以傳回各種的遙感數(shù)據(jù)。工作人員就可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和判斷。

2.5 無(wú)人機(jī)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用實(shí)例

某礦山的地形比較復(fù)雜，其地形地貌由露采邊坡、廢棄地、殘丘、水坑、排土場(chǎng)等組成，面積約2 平方公里。我單位采用南方公司天鴻T610 六旋翼無(wú)人機(jī)，按1∶1000 比例尺要求全線統(tǒng)一航飛，內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖并外業(yè)進(jìn)行調(diào)繪，形成電子線劃地形圖，同時(shí)提供電子正射影像圖與三維模型各一份，全部在三日內(nèi)完成。對(duì)地形圖采取了重點(diǎn)抽查的檢查方法，抽查了30 個(gè)點(diǎn)，與數(shù)字化圖同名點(diǎn)坐標(biāo)比較，計(jì)算出檢查點(diǎn)的平面位置最大誤差為12.61 厘米，最小誤差為2.92厘米，中誤差為±6.84 厘米，相當(dāng)于圖上±0.068mm；與數(shù)字化圖同名點(diǎn)高程比較，最大誤差為18.0 厘米，最小誤差為2.0 厘米，高程中誤差為±7.84 厘米，平面和高程精度完全符合1∶1000 地形圖的精度要求。

隨著我國(guó)科技和社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)繪工作中的作用愈來(lái)愈突出，其不僅有效降低了人工成本和時(shí)間成本的支出，還加強(qiáng)了收集到的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度以及操作人員的安全，相信隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，其優(yōu)勢(shì)將更加突出，發(fā)展前景更為廣闊。