浅谈无人机在矿山测绘中的应用

浅谈无人机在矿山测绘中的应用

王兵 崔智理

河南沐竣建设工程有限公司

摘要：在我国测绘领域中，无人机的应用率越来越高，其效果也越来越好。因此相关人员应对此类技术予以重视，通过合理化应用，充分发挥其优势，进而能够在矿山建设工作中起到更好的效果。论文简单阐述了无人机测绘工作原理及其发展前景，并简单介绍了露天矿山无人机在地形图测绘技术以及测绘精度方面的控制方法，为矿山地形图的测绘提供重要参考资料。

关键词：无人机；矿山测绘；应用

引言

对于矿山测绘而言，测绘技术直接影响资源的开发效果以及资源的利用率，特别是对于露天资源而言，如果能够对其进行合理化应用，将会有效推动矿山测绘工作顺利发展。全球定位系统在使用的过程中具有全天候、多角度、灵活性等特点，能够保障数据采集的全面性和准确性，并降低数据测量进程中的误差和披露。

1矿山测绘的工作内容

1.1勘察危机矿山接替资源

针对区域内推进经济发展具有密切影响的矿山，应当对接替资源的潜力和方向进行有效的评估。对于市场需求量较大、地质条件较为优越的矿山应当有效进行勘探工作的设计和安排，实施科学、有效的勘探，在此基础上对矿山开采和使用进行综合评定，避免开采中出现资源浪费现象^[1]。

1.2勘查矿山生产

在对矿山生产条件和环境进行勘查的过程中，企业应当对矿山生产的时间节点进行规划和设计，保证矿山中的矿产资源能够得到最大限度的开发和利用。

1.3生矿和尾矿的评价和勘查

在矿山资源勘测和开采的过程中应当秉承着协同合作、综合发展的理念，对于现阶段矿山的资源使用和设计进行详细的研究。结合相关政策的有效支持和操作标准，制定合理的矿产工作操作准则，有效提升资源使用效率。

1.4关闭阶段

矿山关闭阶段应当依照相关法律法规进行各项工作的完善和整合。矿山开采结束之前，应当测定相应的矿产开采报告，并且根据现实情况编写地质报告。对于废弃矿山和闭坑矿山而言，应当进行相应的环境资源调查，对当下的环境资源进行有效的调查和评价，进而为日后对矿山的整治和处理提供依据^[2]。

2无人机测绘技术的主要优势

2.1分辨率方面的优势

对于无人机航测来说，其本身便是一种综合型技术，主要包括定位、图像融合以及无人机等。基于现代化高精定位的方式，其确保图像的融合效果有所提高，进而使得实际获得的影像资料有着非常高的分辨率。通过统计能够发现，基本上已经达到了厘米级别，确保所有处理工作更具精确性特点。除此之外，相比于早期的测绘方案，通过应用无人机航测的方式，可以有效防止测绘误差出现，原本工作人员无法到达的区域也能够前往。因此，该技术通常更适合应用在一些整体面积过大或者地貌较为复杂的区域。

2.2采集效率方面的优势

在应用无人机航测技术的过程中，外业数据采集基本上都以航拍的方式居多，也就是在较短的时间内，快速完成影像资料获取。相比于早期的测绘模式，该技术在实际进行测绘工作的时候，需要花费的时间仅仅只有3～7d。由此可以发现，不仅采集的效率得到了大幅度提升，而且测量周期也有所减少^[3]。

2.3数据处理方面的优势

不论是早期的测绘技术还是当前全新的测绘技术，都需要进行相应的数据处理工作。相比于早期的技术，无人机航测最大的特色便是数据处理的速度非常快，主要体现在3个方面：（1）在进行数据获取的时候，应用的方法基本上都以航拍和POS数据为主，无需手动进行录入；（2）数据资料本身便具有传统的坐标系统，因此无需多次转换频次；（3）所有数据资料的格式都完全统一，仅仅只需要简单处理就能够直接使用。

2.4经济效益方面的优势

（1）该技术有着较强的现代化特点，通过多项技术融合之后，能够有效提升测绘的速度，缩短测绘周期，提升社会效益；（2）该技术能够有效缩短测绘周期，实现了单位时间内高效测绘的基本目标，确保所有设备都能够得到有效利用，进而提升了经济效益^[4]。

3无人机在矿山测绘中的实际运用

3.1技术设计

技术设计阶段需要了解测区的地理位置情况，收集矿区基础资料，如基础地形图、卫星影像资料、控制成果等。对无人机相机设备进行检校，确保设备主要技术参数符合规范规定的要求，拟定飞行航线，设计航向重叠度，设计旁向重叠度，设计地面分辨率，满足测图精度，提高飞行效率；进行现场踏勘选择合适的起飞和降落的场地。

3.2像控点布设

像控点的布设应符合规范规定的要求，像控点的目标影像应清晰，易于判刺和立体测量，同时应是高程起伏较小相对固定且易于准确定位和量测的地方。在测区范围内均匀布设地面像控点，利用卫星定位连续运行基准站网络RTK模式，仪器信号取得固定解后，使用三脚对中杆对像控点多次测量，取平均值作为最终的成果。

3.3飞行作业

到达矿山起飞地点后，无人机起飞前检查GPS信号情况，指南针是否已经校准，确认螺旋桨是否旋紧，电池、遥控器电量是否充足；机身电机座和起落架有无开裂迹象，电机内部有无明显杂物，螺旋桨表面有无明显损坏，云台是否居中，云台系统是否正常工作。无人机起飞后让无人机在半空中悬停一会，再进行上升、下降、前后左右平移、左右自转等动作，观察无人机的飞行姿态是否稳定；确保遥控天线的切面与无人机保持平行，且天线和无人机之间没有任何遮挡。航线飞行完成后，现场对照片数据进行全面检查，检查完成后如存在漏拍则需重新补拍飞行，若无问题，则此次航拍完成

^[5]。

3.4数据处理

数据处理包括以下步骤：1）打开ContextCapture新建工程，设置工程路径。2）导入照片，导入本机照片，设置采样率，检查航片完整性，每个照片组都会有一个相机的参数，可以在右键菜单中导入或导出相机的检校参数。3）空中三角测量：（1）设置名称，最好根据飞行架次或项目时间信息进行设置；（2）参与空中三角解算的照片，默认使用全部的照片；（3）照片的定位信息或地理参考信息的设置；（4）空中三角参数的设置；（5）空三等信息的检查；（6）空三刺点（在航片上刺地面像控点）。4）模型重建，在空三结果中开启一个重建，建模开始之前，必须进行建模参数设置，设置坐标系确定生成的产品类型，确定生成的产品格式，选择产品格式，确定产品的坐标系及平移量，提交产品。5）开启引擎，检查工程中配置的发布任务路径，需要和工程中发布的任务路径一样。打开引擎，最后获得OSGB数据和正射影像图，导入《EPS三维测图系统》成图。

结语

综上所述，无人机摄影测量是地理信息数据采集的一种飞跃，是提升测绘地理信息服务保障能力，是促进测绘地理信息升级的需要，是推进智慧城市建设和应急保障能力建设的重要保障。无人机航拍测绘地形图的生产应用，作业效率比传统测量模式有大幅度提高，加快了测绘产品内、外业数据生产的一体化流程，满足矿山开采测绘任务的需求，为露天矿山地形图测绘提供了新的技术手段和方向。

参考文献

[1]刘杨.无人机航测技术在矿山测绘中的应用[J].世界有色金属,2018(17):23-24.

[2]戴林太,曾芳.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].建材与装饰,2018(43):234-235.

[3]张宁宁,顾利红,董丹丹.无人机航测技术在矿山测绘中的应用分析[J].世界有色金属,2018(15):229+231.

[4]朱大康.基于矿山测绘中的无人机航测技术应用研究[J].世界有色金属,2018(12):39-40.

[5]王春敏.基于无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(11):89-90.