無人機航測技術在礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合治理中的應用

葉 叢

（福建省地質(zhì)遙感與地理信息服務中心，福建 福州 350011）

無人機航測技術具備成本低、安全度高、操作靈活、見效快等顯著優(yōu)勢。該技術的出現(xiàn)，為各個行業(yè)注入新鮮活力，促進不同領域的健康發(fā)展。這些年來，我國的礦山地質(zhì)災害不斷發(fā)生，為整治工作帶來諸多困難。使用無人機航測技術，可有效解決地質(zhì)整治過程中的諸多困境。

1 礦山地質(zhì)整治項目概述

地質(zhì)整治，主要是對整治區(qū)域之內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，開展整理、開發(fā)、利用等工作。在地質(zhì)整治的過程之中，不僅僅需要具備高超的礦山施工技術，還涉及到測量技術、生物技術。通過地質(zhì)整治，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)運輸?shù)缆?、水系等地質(zhì)資源的優(yōu)化配置，提升資源利用率。礦山地質(zhì)開發(fā)，是在確保生態(tài)平衡的基礎上，合理利用地質(zhì)資源。經(jīng)過對地質(zhì)的整治，完成資源的科學布局與優(yōu)化使用，有效緩解我國礦山地質(zhì)壓力。

2 無人機航測技術的顯著優(yōu)勢和不足之處

2.1 可有效滿足礦山地質(zhì)整治需求

在整治的過程之中使用無人機航測技術，能夠幫助工作人員更加全面直觀的了解礦山地質(zhì)整治的實際情況，保證檢測結(jié)果的準確性。無人機航測技術在我國發(fā)展的時間并不長，是一種新型技術，相較于傳統(tǒng)的測繪手段，有著明顯優(yōu)勢[1]。該技術的使用，能夠有效杜絕圖像誤差的情況出現(xiàn)，保證圖像的精準性，從而滿足地質(zhì)整治需求[2]。在使用無人機航測技術的時候，工作人員可以結(jié)合工作實情，科學調(diào)節(jié)圖像的分辨率和相機的像素，從而保證測繪結(jié)果的準確性。

2.2 監(jiān)測結(jié)果更為直觀

通過無人機航測，能夠得到更為直觀、具體的測繪結(jié)果，從而為后續(xù)的礦山地質(zhì)綜合整治提供良好的參考依據(jù)[3]。在整治的過程之中，借助測繪的圖像數(shù)據(jù)，能夠幫助工作人員有效測量礦山地質(zhì)工程區(qū)域范圍，便于工作人員開展規(guī)劃工作。借助測繪數(shù)據(jù)，工作人員對測繪區(qū)域的實際情況進行合理判斷，制定科學的工作策略。不過在借助無人機航測的時，工作人員必須要保證嚴謹?shù)膽B(tài)度和專業(yè)的精神。稍有不慎，就有可能造成地理區(qū)分錯誤，影響最終的整個礦山工程施工整治效果。

2.3 有助于工作效率的有效提升

在開展礦山整治工作的過程之中使用無人機航測技術，可以促進工作效率的顯著提升。使用這一新型技術，工作人員能獲得測試區(qū)域的正影像圖。獲取的方式簡單，用時段，極大的減少工作人員制作數(shù)字線化圖的時間，杜絕不必要的人力浪費。借助這些影像圖，工作人員可以清晰掌握地理信息，合理規(guī)劃位置與長度，有助于工作質(zhì)量的全面提升。不過在航測圖像時，缺乏明確的針對性。所以需要后期進行大量的數(shù)據(jù)處理。

3 無人機航測技術在礦山地質(zhì)綜合整治中的應用分析

3.1 根據(jù)作業(yè)流程，嚴格開展工作

在礦山地質(zhì)整治的過程之中，工作人員如果想要保證無人機航測技術的有效使用，那么就必須要根據(jù)工作流程，嚴格執(zhí)行工作計劃，稍有疏忽，就有可能影響最終的工作質(zhì)量，降低工作效率。

在設計無人機的飛行航線時，工作人員需要結(jié)合實際情況，從以下幾個角度進行考量：第一，設計飛行航線，必須要考慮基準面高程、社區(qū)范圍等要素，確保航線的科學性和準確性。保證無人機在飛行的時候，在一樣的拍攝范圍里面，一旦高差在設計航高的六分之一的情況出現(xiàn)，那么測區(qū)航向重疊就必須要保持在百分之六十五以內(nèi)。在這一過程之中，無人機的橡片傾角和旋偏角要分別控制在五十度和一百五十度以內(nèi)。在測量像控點的時候，影像拼接軟件具有重要價值。在測量以后，可以生成正射影像圖，從而保障后續(xù)的整治工作，為其提供科學的參考數(shù)據(jù)；第二，工作人員在空三加密的時候，需要借助dpgird，能夠直接糾正橡片畸變。通過人工、自動轉(zhuǎn)點等方式，可以有效調(diào)整對點轉(zhuǎn)刺。為無人機航測的有序使用提供良好保障，增強測繪結(jié)果的科學性與精準度。

3.2 無人機航測技術在礦山地質(zhì)整治過程中的具體運用情況

第一，前期資料收集。在開展地質(zhì)整治工作之前，為了能夠保證后續(xù)工作的順利進行，工作人員需要對即將整治的區(qū)域，進行詳細的調(diào)查和研究。通過無人機航測，對整治區(qū)域的實際情況進行全面把握，從而進行科學規(guī)劃。如果對整治區(qū)域的情況缺乏準確了解就貿(mào)然飛行，那么在飛行途中很容易出現(xiàn)干擾因素，影響無人機航測的技術。所以，無人機在飛行以前，工作人員必須要準確勘探區(qū)域?qū)嶋H狀況，借助先進的儀器和設備，掌握該地區(qū)的信息數(shù)據(jù)，借助攝像監(jiān)控點、發(fā)射點進行科學布局，以便于后續(xù)整治工作的有序進行。

第二，航空測量。隨著科學技術的不斷進步，當下的無人機航測技術功能多樣，兼具航測與無人機技術，最終拍攝出的圖像有著角度廣、清晰度高等特點。在使用無人機的過程之中，可以配合高清攝像機使用，從而替身圖像信息的清晰度。工作人員在設置無人機時，可以設置對對面控制系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)，實現(xiàn)多種系統(tǒng)的綜合使用。同時使用多種系統(tǒng)，可以靈活的轉(zhuǎn)動攝像頭，便于拍攝到更多的角度，呈現(xiàn)出更為全面的影像圖片。

第三，收集數(shù)據(jù)信息與處理數(shù)據(jù)信息。在驗收地質(zhì)整治資料項目的同時，工作人員可以通過無人機，收集整治區(qū)域的圖像。在完成拍攝工作以后，工作人員根據(jù)圖像，進行分析和處理。借助相應的圖像處理軟件，拼接圖片，保證圖像的清晰度和坐標的準確度。在核查工程項目的過程之中，工作人員需要按照一比兩千的比例，轉(zhuǎn)化圖像，為后續(xù)工作提供科學參考依據(jù)。

3.3 實際應用案例

在測算某個廢棄的礦山施工區(qū)域時，借助ContextCaptll軟件，有效處理381張影像，轉(zhuǎn)變成3d實景模型（如圖1所示）。借助Deccanes，抽取地膜，對地形關鍵點進行有效提取。借助相關軟件，生成dem（如圖2所示）。借助3D Analyst模塊填挖方工具，并進行計算。

圖1 廢棄礦山測量3d實景模型圖

圖2 軟件輸出dem圖

借助無人機進行傾斜拍攝，與ArcGIS軟件相配合，對土方量進行計算，能夠有效保證其精準度。減少外業(yè)工作量，提升自動化程度，實現(xiàn)成果的可視化，完成查詢、量算等功能。

4 結(jié)語

為有效環(huán)節(jié)我國礦山資源用地壓力，優(yōu)化地質(zhì)資源配置，保證地質(zhì)資源的有效運用，這些年來，我國一直都在積極的開展整治工作。然而在整治的過程之中，往往涉及諸多地形要素，需借助先進科學技術，完成測繪工作。利用無人機航測技術，可有效收集影像信息，為后續(xù)的整治工作提供科學參考依據(jù)，推動我國礦山地質(zhì)整治事業(yè)的健康發(fā)展。