无人机航测在矿山测绘中的运用分析

黄奎树

（江西有色地质勘查二队，江西 赣州 341000）

作为航空遥感数据获取系统之一，无人机航测技术具有着快速、灵活、机动、高影像分辨率等特点优势，在日常科研工作中航空遥感数据系统的高隐蔽性、机动性、效率性等都让其在矿山测绘工作中充分发挥出自身作用[1]。

1 无人机航测技术的应用优势

无人机航测过程中始终以低空飞行为主，而且其本身配置的影像设备的分辨率较高，因此通过无人机航测得到影像数据本身的分辨率较高，根据影像设备中传感器的分辨率高低，影像数据最高可精确到厘米级。而传统人工测试技术中数据信息的精确度无法保证，还会受到人为主观方面的影响，测绘结果的真实性无法保证。无人机航测技术的高分辨率不仅体现在测绘精确度上，这种优势还可以满足比例尺绘制以及后期检测的需求。其次，在信息获取的过程中无人机航测技术不仅可以准确获取数据，获取效率也极高，无人机航测技术基于现代科学技术的基础上，只要保证基本的飞行条件就可以进行起飞作业，信息数据采集的及时性、连续性和高效性都得到保障。最后，无人机航测技术的经济实用性也相对较强，在无人机航测技术中以计算机技术、信息技术、网络技术等高科技技术为主，这种实时测绘、收集分析技术，有效降低了成本投入，为矿山测试工作提高了经济实用性。

2 无人机航测技术的应用案例

2.1 矿区实况

本文以江西某矿区为例，该矿区地处当地某山体的北段的山间盆地中，矿区地形属于中山山地。本次使用无人机航测的地区为矿区的西北方向。待测面积为15.54km2，其中长宽尺寸分别为4225m与3677m，待测地区的整体走势为南北低、中间高，其中中间山地的最高海拔点为1232.54m，最低海拔点为912.67m。该地区交通条件较差，且植被覆盖面积较大，采用传统的人工测绘技术存在极大的难度，所以本文拟采用无人机航测技术展开测绘工作。

2.2 项目任务

想要对上述矿区进行航空数码测绘，首先就要对项目任务进行详细的分析，以此形成具体的测绘方案。本次航测的主要任务包括：采集1∶2000的数字线划图（DLG）、1∶5000DLG、数字正射影像图（DOM）、矿区地形地质图等，此外，通过本次航测还要验证无人机航测技术数据的精确程度以及数据采集的时效性。采用的无人机为：Quickeye（快眼）Ⅱ型无人机，同时在地面上布置了大量的控制点，借此保证测试数据的准确性。确定了基本内容后，还要利用三角测量自检法计算出位置坐标的综合改正值，以此实现高精度的标定。并且将标定结果用于测绘产品生产，继而对无人机摄影测量系统所能够达到的精度水平进行评估、验证。

2.3 实施情况

（1）航线设计。在进行航测之前，首先要针对航测地区进行地形地势、面积海拔等自然环境条件进行调查了解，基于此，制定出科学合理的航图。在航线设计中必须要包括航线的数量、方向、航高、分辨率等内容，对航线进行合理的规划，从而保证在实际操作的过程中，保证航线收集到的数据信息准确无误。根据上文中给出的测绘区地形条件、测绘面积、形状规划等内容信息，设置了九条航线，航线方向为东西方向，设定航高为1068m，分辨率为18cm。

（2）地面控制。根据有关条文规范可知，地面控制作为内业布点工作，在测绘工作中极为重要，不论人工测绘还是数据航测都要根据矿山的实际情况和地形特点进行布设，还要进行野外刺点。

在这个过程中，必须要保障地面没有区域死角，以此保证航测阀内覆盖率达到100%。根据上文可知，本文的主要任务是要绘制1∶2000的DLG、1∶5000的DLG，以此根据《1∶2000、1∶5000地形图航空摄影测量外业规范》进行地面控制布设。一共设置了39个平高点，通过现有的数据通信网络和无线数据播发网，传递修正信息，得到精确点位。平面坐标系统和高程基准分别采用的是国家的CGCS2000大地坐标系以及1985国家高程基准。

（3）精度分析。最后还要进行精度分析，加密结果精度及采集精度评定分析是航测测绘技术中最为重要的一部分，空中三角测量法技术最目前较优的精度评定分析方法，这种方法常用于数码影像相对较小的地区中的精度分析。本文利用Inpho软件进行空三加密，这种软件本身的粗差检测能力较强，同时还具有着强大的平差计算功能。基于测区内所有的加密点地面坐标，综合考虑影像的外方元素，就可以对结果精度进行分析。值得一体的是，这种评定分析方式只需要少量的控制点即可以实现。

2.4 成果精度

成果精度分析是根据数据测量结果，以及计算得到相应的误差、评查结果，综合分析矿区测绘中无人机飞行高度，最后对影像结果进行精确检测，从而得到精准的测绘数据。通过实际的平差结果分析以及检校加密纠正后，发现立体像可以满足1∶2000的DLG、1∶5000的DLG的绘制精度需求。而且通过对比分析，也能够看出无人机航测技术比卫星系统更为精准，就有这较强的可行性。本文主要的绘制任务为1∶2000和1∶5000的DLG，如果是要绘制1∶1000和1∶500的DLG时，地面分辨率还可以进一步提高，可以达到7.5cm和10cm，同时结合全野外布点和区域网控三加密，进行实际应用。但是在实际应用中，因为无人机航测技术本身还存在一定的漏洞，有待进一步的完善开发，所以在实际应用的过程中，存在着高程精度较低等方面的问题。想要保证精确度，就要根据不同矿区的实际情况以及地标地形，设计不同的航测方案措施，如：矿山区域需要增大立体相对像的覆盖区域，在飞行过程中可以选择宽相对飞模式。无人机发挥了一般人机无法达到的作用，加强无人机航测在矿山测绘中的应用比普通航测的应用更具有现实意义。

3 总结

综上所述，无人机航测在矿山测绘中发挥着至关重要的作用，不仅可以有效降低测绘成本，同时也提高了测绘数据的精确性。矿山区地形复杂，因此矿山测绘的难度较高，想要进行全面的航测和评估首先要具有可行的测绘方案，同时借助无人机航测中的技术，全面具体的展开矿山测绘工作。随着无人机航测技术的不断完善，未来航测技术将会成为生产科研中不可或缺的数据收集方式，具有辽阔的发展前景。