浅谈无人机航测技术在矿山测绘作业中的运用

熊 一，王 琳，罗 莎

（1.江西省地理国情监测遥感院，江西 南昌 330000；2.江西省基础测绘院，江西 南昌 330000；3.江西省基础地理信息中心，江西 南昌 330000）

1 现阶段无人机航测概述

随着现代社会的快速发展，传统信息技术的标准要求已不能满足社会发展的需要。在这种背景下，无人机航空摄影技术得到应用，无人机航空摄影系统是以无人机为平台，携带小型图像传感器，利用卫星导航技术和通信技术实现低空飞行的系统。这种技术是多种现代化手段的结合是一种新型遥感技术，具有应用广泛、高效、省时、劳动成本低的优点。应用范围是中等规模的测绘，具有智能化程度高、自动化程度高、专业标准高的特点，已在许多建设项目中应用于地理信息的测绘工作[1]。具体优势表现如下：

（1）监测效率极高。在紧急情况下，无人机航空摄影可以在很宽的范围内对监控区域进行监控，并快速生成图像数据。对于一架无人机，其每周监测能力可达2100平方公里，大大提高了监测效率[2]。

（2）收集数据信息精准。无人机航测技术可以探测人机航测的不可到达区域。因此，无人机航测技术获得的数据往往非常准确，有利于矿井的开放。混凝土施工方案的制定。

（3）处理效率高。与高分辨率卫星图像相比，无人机航拍图像分辨率更高，可以在10cm～50cm范围内。同时，无人机航空摄影数据采集速度更快，效率更高。

（4）作业周期短。飞行高度决定着飞行周期，通常飞行高度控制在1000m以下，这个高度对空域要求较低，因此不需要应用空域，这大大提高了工作效率，减少了工作阻碍，从而有助于缩短操作周期。

2 矿山测绘中无人机航测发挥的作用

目前，我国经济发展水平迅速提高，对各种资源的需求不断增加，矿山开发也在不断增加。无人机航测的应用范围因其自身的优势和科学技术的发展而不断扩大。因此，无人机航测技术在矿山测绘中的应用需要加强对该技术的管理，保证测绘数据的准确性。由于矿山测绘的数据要求，在航测区应设置大量地面控制点，以获得全面准确的数据。无人机测绘系统作为现代测绘设备系统的重要组成部分，不仅在测绘应急保障服务中发挥着重要作用，而且在测绘的应急救援系统中发挥着重要作用。因此，无人机航测在矿山测量中的应用具有以下功能。

（1）加强矿山环境整治的重要措施。开采后，周围环境遭到破坏，周围环境得到修复，不影响矿山的顺利发展。然而，矿山的地理位置和地理环境都很差，因此很难得到基本的地理环境信息。低空飞行无人机技术的选择，可以在短时间内获取大量的数据，如彩色数据、多光谱遥感数据、处理数据等，为矿山定量和定性分析提供依据。

（2）为数据矿山建设提供依据。当信息管理系统开始运行时，需要大量的遥感图像、数字模型和地形图。这些数据是通过使用无人机在低空飞行模式收集的。在数据采集中，可以克服矿区的偏远山区，地势恶劣的问题，给数字矿山数据做好铺垫。

（3）矿山资源保护和利用。矿产资源是有限的资源，是不可再生的。合理利用资源，走可持续发展之路。虽然目前中国政府也开始采取调控措施，但在一些地方仍然存在一些分散和挖掘现象。在这方面，政府部门应该使用无监督矿区的无人机技术测绘实现空气监测以确保在我国矿产资源的合理利用。

3 矿山测量实施无人机航测技术及应用

3.1 工艺流程

①通过无人机航空摄影获取原始数据，进行基本控制测量和图像控制点测量。②通过空三加密，自动获取图像点的坐标，并利用区域网络的调整来确定图像的加密点和外部方向元素的空间位置。③利用空三加密的结果，包括数字正射影像图、数字高程模型和数字线绘制，制作了“3D”产品。数字线图是通过内部工业立体模型采集的地形图数据，并结合外部工业的数据形成最终的数字线图。

3.2 无人机航空摄影

利用无人机航空摄影系统，测绘的比例尺为1：1000，根据工程规划设计需要地形图的比例和精度。根据大比例尺航测的特点，考虑了地形条件、测绘方法和航空摄影领域仪器的性能。经检验，大部分照片的倾斜角度小于4.5°，8°以上的胶片仅占总数的1.3%。图像均匀清晰，颜色饱和。没有云和划痕。

3.3 像控点测量

图像点的布局有两种方法，一种是在四个GPS控制点上建立地标，二是利用航空照片拍摄点。在无人机航空摄影系统航摄当天，在四个GPS控制点上设置9个标点。在航向不超过6～7的图像时，与相邻的两个控制点在一边到另一边。间隔不超过3条路线，共设置209个控制点。

3.4 空三加密

由于无人机是一种非测量摄像机，必须在进行三次加密之前对原始图像进行校正，然后进行自由网络调整。在自由网平差过程中，通过选取粗差和精匹配来调整同名像点的精度，同名像点误差小于半像素值。同时，对被测区域中同名图像点的分布进行检查，同名分布均匀分布，并在非连接区域手动添加连接点，以保证模型之间有足够的连接。最后，对该区域进行了区域网络调整。

3.5 DOM、DEM生成制作

利用像素工厂PixelFactory制作彩色正射影像图，该系统产生预空三结果的立体模型，并输出若干块形状的数字正射影像，以调整这些海量图像（以确保后期的DOM图像）。均匀，没有大的色差，和像素工厂是相同的。通过DSM和DEM自动生成拼接线。利用DEM对原始图像进行校正，利用DEM对整个测量区域的正射影像进行无缝和无损变形。图像快速浏览时，整个拼接图像自动着色，可以完成DEM、DEM的制作，然后根据图像尺寸的标准要求进行裁剪、裁剪和绘制。在映射区域中，检测秘密点，单点检测较差，计算中值误差。所生成的DOM的精度是否满足要求。

4 结语

总之，随着当前科学技术的发展，无人机技术的不断创新发展，不仅推动着测量测绘科技的创新发展，同时也对于提升测绘保障服务能力方面起着重要作用，加之其自身的一些独特优势，使得该技术在矿山测绘中越来越发挥着重要的作用，因此，在未来的研发过程中还要进一步的创新无人机航测技术，进而更好的为测绘事业做贡献。

[1]张祖勋，张剑清.数字摄影测量学.武汉大学出版社，2012.

[2]薛阿亮.无人机航测技术的应用与实践[J].陕西煤炭,2013,06：70-72.