无人机航测在矿山测量中的应用探究

韩雪

摘要：矿山测量作为矿山开发的基础性工作，关系着后期矿山利用的科学性、合理性与安全性，因此，做好矿山测量工作具有重要的现实意义。现阶段的传统测绘存在效率低、误差大等弊端，难以满足当前矿山测绘的需求。无人机航空摄影测量技术作为一种新型的测量技术，凭借其高精度、高效率、低成本、高适应性的优势，广泛应用于社会各领域的测量中。基于此，文章围绕无人机航测技术应用在矿山测量中的应用方法相关方面进行阐述，以期能为相关工作实践提供参考。

关键词：无人机航测技术;矿山测量;应用

1引言

就现阶段而言，无人机技术在我国发展迅猛，无人机的推广、应用已十分广泛，如摄像、摄影、快递配送等领域已经切实、有效地应用了无人机，并为人们的生活工作提供了极大便利。而针对于矿山环境的复杂状况，积极引入无人机航空摄影测量技术，对于简化工作程序、提高测量精度具有重要实际价值，且能够从根本上控制测量工作的成本，为矿山企业的创新升级打下坚实的基础，因此矿山企业需要在实践中加以研究，从而充分发挥无人机航空摄影测量技术的优势。

2无人机航测技术概述分析

2.1 无人机航测技术内容

无人机航测技术主要是通过对矿山的位置、地形、资源及其利用情况等多方面进行实施勘查和测量，从而获得相关数据信息。其重要意义在于能够全面掌握矿山资源的基本信息与利用状况，从而实现矿山资源的合理配置。但传统的矿山测绘技术效率低下，测量精度不高，已不能满足当前矿山测绘的需求。近年来，随着信息技术的不断发展，无人机航测应用而生，无人机航测以无人飞行器为载体，主要通过利用影像处理、遥感传感、遥测遥控、无人机操控、数据通信及GPS定位等新兴技术，进一步实现自动化、智能化、专业化发展，能够快速获取矿山资源、自然环境、地震灾区等信息。

2.2无人机航测技术的特征

2.2.1 影像数据分辨率高

与传统测绘技术相比，无人机航测能够实现低空飞行，其所配影像设备为高分辨率传感器，所获影像数据分辨率高，可精确至厘米级。并且其机动性较强，较易对区域进行反复测绘，从而有效确保收集数据的准确性，提高影像数据的分辨率，能够直观反映矿山的真实面貌。

2.2.2 测量数据获取效率高

传统测绘技术的数据获取周期较长，且需要进行复杂的计算，因此，测量效率极低。同时应用传统测绘技术需要进行较多的事前准备工作，测绘过程较为烦琐。而无人机测绘则可以免除许多事前准备、协调工作，不需要等待特殊的空域申请，只要设备允许，可以立即起航测绘，并同步获得测绘数据，测绘效率较高，且可以适用于环境较为恶劣的地区。

2.2.3 经济性、实用性较强

与人工测绘相比，无人机航测能够充分减少工作人员的工作量，规避危险的工作环境，提高矿山测绘的效率。而且无人机航测的成本较低，适合大范围推广。因此，无人机航测的经济性和实用性较为突出。

2.3无人机航空摄影测量技术的工作原理

无人机航空摄影测量技术是无人机技术的重要组成部分，能够实现高空作业、摄影成像、遥控、微波传输及计算机影像处理等多样化功能，进一步拓展了原始测量技术的空间，使得测量工作的效率得以大大提高。其工作原理主要是现代化的无人机设备，通过无人机的高空作业，利用其配置的摄影设备对于需要测量的对象进行捕捉，测量者通过操纵设备进行远程遥控。尤其是破解了复杂环境的测量困难。在完成影响捕捉的基础上，基于各類软件对于收集到的信息进行数据处理，对影响进行高精度的后期制作，并借助各类比例尺加以完善，确保了测量结果的指导价值。通常情况下，1：1000、1：2000及1：5000是无人机航空摄影测量技术较为常用的三种比例尺，而选择需要依照具体的测量状况及实际需求加以确定。

3无人机航测技术在矿山测量中的具体应用分析

3.1 像控点布设与相机检校

在实际矿山测量中，无人机测绘技术的应用要确定无人机的拍摄位置是十分重要的。只有科学、合理地布设像控点，才能确保获得理想的图像和数据，否则可能会导致测绘的质量大幅度降低，且浪费时间、浪费资源。

3.2无人机摄影

在像控点布设与相机检校工作完成之后，进行实际的无人机摄影，需要更加严格、科学、认真地做好相关工作。在实际工作中，需要通过定位技术、遥控技术或自动化技术，控制无人机飞行，在像控点位置对待测矿山进行反复多次的拍摄试验，根据每次的成像清晰度调整相机的参数，直到获取的影像呈现出最高的清晰度为止。

3.3 正射影像图制作

正射影像图的制作，是真正获取无人机拍摄视频图像的环节之一，在实际工作中，使用无人机拍摄完毕后，采用计算机软件制作正射影像图，通过对大量的方位元素进行分析，获得三维点，然后进一步分析航测图像。

3.4 可视模型制作

通过对三维图形进行可视化处理，以真实还原矿山的影像数据，使相关人员直观地了解拍摄到的地形，并综合区域环境与人文环境进一步分析，便于直观明了地观察地表全貌和地形分布特征。

3.5 空三加密计算

航测完成之后，通过解析方法获得相片外方位因素以及加密点坐标，校正相片数据，确保框坐标残值的绝对值为0°。同时，对测量点的数据进行有效处理，确保限差无误。加密计算时，相关人员通过自检校的平差手段减少地球曲率及大气折光对测量造成的误差，最大程度上提高测量和计算结果的准确性。

3.6 外业测绘与内业测图

在实际的无人机航测过程中，需要确定高度、宽度及方向等基本参数，使无人机测量的数据较为精确。采用专业的方法准确计算测图的高程、平面坐标等，如空中三角测量方法。如果测图可能存在较大误差，则需要再次进行补测。

4结语

总而言之，无人机航空摄影测量技术作为现代化的先进技术之一，对于环境复杂、精度要求高、体量庞大的矿产测量而言，具有较高的重要价值，充分体现了矿山测量的重要发展方向。

参考文献：

[1]毛建华.低空轻型无人机航测技术在矿山地形测绘中的应用探究[J].世界有色金属，2018（21）.

[2]陶国强，邹自力，邹时林，等.无人机航测在矿山地形图测绘中的试验与分析[J].东华理工大学学报（自然科学版），2019（1）：82-85.

[3]张琪，贺跃光，肖亮，等.某铝土矿山大比例尺低空无人机航测3D产品质量检查与应用[J].工程建设，2017（10）：49-53.

（作者单位：黑龙江省第一地质勘查院）