无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用

无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用

颜朝庆

浙江华东建设工程有限公司  浙江省杭州市 310000

摘要：在我国经济飞速发展和转型的过程中，矿山测量利用无人机航空摄影的测量技术对于从业人员了解矿山整体环境有着重要的影响。在我国目前的矿山测量中，利用无人机航空倾斜技术进行矿山的测量工作，有效降低了测量的成本，提升了测量工作的效率，提高测量数据的准确性和真实性，是目前我国社会中一项重要测量技术。

关键词：无人机航空摄影测量技术；矿山测量；应用

随着我国经济的高速发展和逐步转型，在此过程中，利用先进的无人机航空摄影测量技术对当前的矿山环境进行全面了解是相当必要的。就我国的矿山测量方面的技术而言，无人机航空摄影测量技术大大的降低了测量成本，提高了工作效率，保证了测量数据的真实、可信，是当前社会环境中十分重要的测量技术之一。

1无人机航空摄影测量技术概述

无人机航空摄影测量系统成为当前矿山测量中的主要工具，在矿山测量工作中面临诸多因素的干扰，包括环境因素和人为因素等等，加大了测量的难度，无人机的重量较轻且携带便捷，因此在实践中可以加快工作进度。该系统应用先进的摄影技术，在1∶500～1∶2000的比例尺矿山测量中也可以达到工作人员的要求。电动装置和燃油系统的应用，为无人机航空摄影测量系统运行提供动力，同时航空摄影测量系统占据核心地位，只有在确保摄影图片质量达到标准的前提下，才能获得更加真实有效的矿山测量数据，为数据整合及分析提供支持。多旋翼、复合翼无人机的垂直起降方式，对起落场地的要求不高，车载弹射、弹射架辅助弹射也可满足无人机的飞行发射要求。无人机航空摄影测量技术在实施测量和航拍的同时，能够为数据处理提供支持，真正实现了一体化操作。

2无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的作用

2.1分辨率高

矿山测量中应用无人机航空摄影测量技术，可以提高影像的分辨率，更加清晰直观地分析地物信息，有助于改善数据信息质量。无人机在飞行过程中为数据获取和资料整合提供支持，搭载的高分辨率摄影设备可以更加快速地获取相关信息，降低外界因素对影像质量的干扰。在传统测量工作中，高层建筑会产生不同程度的影响，由于无人机航空摄影测量技术的灵活性较强，因此可以最大限度避免高层建筑的影响。可以从不同角度获取地物信息，帮助工作人员更加全面地了解矿山情况。随着生产制造工艺的快速发展，摄影设备的性能也会更加完善，因此应用无人机航空摄影测量技术可以获得更高分辨率的影像，避免出现影像模糊不清的状况。

2.2操作便捷

相较于传统技术手段而言，无人机航空摄影测量技术还具有操作便捷的特点，这也是加快矿山测量速度的关键，该技术用到的设备较少，包括无人机和摄影设备等，而且重量较轻、体积较小，满足了野外作业的要求，不会给工作人员带来困扰。同时，无人机的起飞和降落都十分灵活，只需要对操作人员进行简单培训就能迅速掌握操作方法和技巧，降低了人为因素对测量结果的影响。无人机航空摄影测量系统的组成及运行原理都十分简单，可以大大减轻工作人员的负担。

2.3测绘精度高

可以获得更高的测绘精度，也是无人机航空摄影测量技术的主要优势，可以避免在内业作业中受到数据误差的影响，达到精准化测量和精确化分析的目的。该技术真正实现了1∶500地形图的测量要求，在更高测量条件下依旧能够高效开展测量工作，真正弥补人工测量中的不足，为数据处理奠定了保障。同时，该技术具有较强的适应性，在多种天气环境下都可以实施测量，而且避免受到地形地貌等因素的影响，可以深入到工作人员无法达到的区域实施测量，真正拓展了测量的深度及广度，获得全面的矿山信息。

3无人机航测技术在矿山测量中的具体应用

3.1无人机航空的摄影测量技术

通过综合考察矿区中的具体情况以及摄影面积和周边的环境、气候等条件，利用飞马D2000型的无人机来进行摄影测量，这个机型的无人机续航时间为1h，工作人员根据矿区进行航线的规划设计。在实际的航摄中，获取地面3cm的分辨率，航拍的倾斜角不超过5°，整体的偏角不超过15°，为无人机航拍飞行的基本要求。在航拍之后便可以获得一个清晰且真实的矿山航摄数据。

3.2像控点的测量

在无人机的航测中，像控点的布点以及量测的精度等决定着大比例尺在矿山测量制图中的精度。像控点的测量主要是采用了连续的运行参考系统CORS，并结合了RTK进行像控点的数据采集，之后利用参考站的具体数据进行计算，同时利用高精度以及性能较好的定位设备，有效的锁定卫星，提高测量的精准度，促使后续的坐标参数之间转换可以更加的精准。然后，通过利用CORS基准站将数据进行同步计算，进而可以获得一个更加精准的像控点，满足之后的数学计算需求。

3.3空中的三角测量

空中的三角测量主要是依据野外进行实际测量的极少数地面控制点，通过在室内确定所有影像的外方元素，在进行加密之后，需要进行相关的测图工作，进而求得内业的控制点以及高程的坐标测量方法。加密点作为内业的控制点，这是摄影测量中的重要环节。通过无人机来开展空中的三角测量可以减少大量的野外控制和测量工作，进而提高企业的工作效益。目前，在全数字化的摄影测量中，由计算机以及数学影像的立体观测并加上适当的人工干预即可完成空中的三角测量，并通过影像纠正技术及影像镶嵌技术实现数字正射影像生产；通过三维模型重建技术实现实景三维模型的生产。这种方式有效的减少了测量的工作时间。

3.4数字线划图数据的采集和内业的成图

基于实景三维模型，进行地貌和地物要素的采集，按照编码分层的方式进行采集。地貌和地物的要素采集，采取由“内业定位，外业定性”的方法，内业对在立体上能够判定，有把握的地物、地貌要素用图式相应符号直接表示，地物的采集要考虑地物之间的相互关系（如：道路与桥等地物之间的关系），尤其是针对公路，铁路以及附近相关的附属设施等的采集。针对矿山地形，特别要对洼地、盆地等负地形的高程数据的采集，同时要注意矿洞、探槽等地质工程点三维坐标的准确标定。对遮盖、隐蔽和影像不清地物（电线走向）和地貌的进行标注处理，由外业补调、补测完成。在外业调绘数据采集进行之后，就可以开展内业图形编辑工作，主要工作内容是对图面的美化等工作，具体包括线形编辑、符号的填充、属性标记、图廓整饰等内容。

3.5航测新产品实景三维模型在矿山中的应用

实景三维模型是实地全貌的真实反映，可360°角度观察整个矿区全貌与细部特征以及周边环境，在实景三维模型中导入拟选的矿区界址线，以及影响范围线，可到直观的查看影响区域的电塔、农田、居民点、水库、交通等状况，为矿山选址的可行性研判提供真实的依据；同时能快捷的查询出地物的长度、宽度、高度，根据这些数据，可以快捷实现剖面线三维坐标的提取，直接标定剖面线的两端，设置好采点间距，即可一键提取。同时通过对违法矿区实景三维建模，展示非法开采的现状情况，可以量测开挖的范围，开挖的土石方量，高清的影像解译矿石岩性，为执法部门依法办案提供真实的证据。

4结语

无人机的航测技术有效提高了矿山测量的效率和质量，极大地凸显了无人机技术在矿山测量中的优势，是矿山测量发展中的一项重要的测量技术应用。通过对无人机与众多技术的综合应用，矿山测量的成果类型得到了极大的丰富。由此可见，矿山测量工作需要加大对无人机航测技术的应用，进而不断推动矿山测量水平的发展和进步。

参考文献

[1]伊本良.无人机航空摄影测量技术在矿山储量监测中的应用[J].世界有色金属，2020，No.555（15）：38-39.

[2]赵新华，孙江涛，王玉静，等.基于无人机低空摄影测量技术进行矿山大比例尺地形测绘的可行性研究[J].地理信息世界，2019，26（3）：4.