无人机在辽宁省某矿山中的测绘应用研究

宋增巡

（华北地质勘查局第四地质大队，河北 秦皇岛 066000）

本次主要对辽宁省某矿山测量其矿山地形以及矿体的断面情况，矿体部分为起始部分，起始于抚顺大伙房矿山区域，如图1所示。

整个矿山，地形情况较为复杂，途径矿山的部分矿体情况较好，但是土坡坝较多，互相之间不通航。郊区及野外部矿山部分较为蜿蜒，杂草丛生。采用传统测量手段，即人工安装测深仪进行测量，困难重重：难以搬运投放、作业效率低、人员不安全、易被磁场干扰等[1,2]。该测量的的整体思路是：利用GPS定位确定物探法的测量传感器的位置坐标，并和物探设备上的上激光扫描仪、全景相机、多波束等设备相连，实现水上水下一体化测量。而采用无人机测量则可以很好的解决这些问题[3]。

本次采用智能无人机测量进行矿山测绘。

图1 测量范围

1 测量过程

首先在矿山架设基站，基站实时与物探设备交互，接收测量数据、视频信息等，并将操作命令实时下达到测量设备上（图2），在测量当中应该时刻关注仪器的数据采集和仪器是否正常运行等[4]。

图2 架设基站

图3 测线布置及命令发布

基站由无线收发装置以及笔记本电脑构成，十分简洁方便。开始测量后，在基站电脑上规划好计划线，下达给矿山测量设备当中（图3），同时发现物探设备会受到风向和风速影响，应选择在风速较小的时段对矿山进行测量。

随后，无人机测量设备便开始自主测量，完全无需人工干预。测量数据以及视频信息等实时回传（图4），对于数据的采集和处理非常简单，只需要cass软件就能解决。

图4 测量数据

在矿山区域，可以采用人工操作的方式进行补测，矿山的矿层之间与无人机测深仪的测量功能相得益彰，实现无死角测量（图5），由于矿山附近多波束的测量深度有限，最大开角在160°，存在测量盲区，采用高出水平面测量，然后进行拼接，可大大减少矿山测量“盲区”。当在矿山地区测量时，由于矿山复杂的环境问题，多波束和激光扫描仪无法进行扫测，应改成机载形式。

图5 人工操作测量

在矿山外业完成后，在室内进行数据处理，采用HiMAX测深软件，后处理方便高效，支持模拟数字信号相叠加以及任意特征点提取等功能（图6）。

图6 信号提取

2 结语

最终，通过前期测量及后期数据分析，所得结果如图7所示，证明无人机由于自身轻便，利于操作，造价成本比较低。

同时还可以保证应有的精度，在不久的将来，将会实现从陆地大型露天矿山、矿区、矿井以及矿体采集等更复杂的地区进行作业研究。