浅谈无人机航拍在勘查中的应用

王 力

（安徽省煤田地质局物探测量队，安徽 宿州 234000）

新经济形态下，人们对地质工程的建设提出了较高的精度控制要求；要实现其测量标准的满足，确保地质工程建设质量，在勘查实践中就必须注重勘查技术的完善与创新。无人机航拍技术是一种现代化、高效化的外业勘查手段，其实现其在地质勘查中的高质量应用对于勘查质量把控具有重大影响，本文由此展开分析。

1 无人机航拍技术应用原理

无人机航拍技术应用过程中，飞行器、导航设备、高分辨率相机和计算机处理系统是其功能实现的基本支撑[1]。就地质勘查过程而言，勘查人员在无人机飞行器这一载体上，进行高分辨率数字相机的搭载，然后在GNSS导航以及IMU的定姿模块的引导下，实现了高空对地的有效拍摄。当拍摄数据被上传到计算机处理软件时，云计算及云存储手段的应用，使得地质结构的勘查导图得以有效形成，其在优化地质勘查过程的同时，实现了勘查效率和质量的有效提升，对于当前地质工程的建设具有重大指导。就应用实践来看，国土监测、资源勘探、灾害勘查是无人机航拍技术应用的基本领域。

2 无人机航拍技术在地质勘查中的价值体现

地质勘查是一项任务量较大、勘查过程复杂、干扰因素较多的系统实践过程。传统勘查过程中，其勘查的效率和质量总体水平较低，且勘查费用支出较大，对地质工程的建设造成巨大影响。就实践过程来看，进行无人机航拍技术在地质勘查中的应用具有以下必要：其一，无人机航拍技术的设备结构相对简单，其在拍摄精度、拍摄效率、应用成本等方面具有较为突出的优势，其为地质勘查过程的开展提供了有效途径。其二，与传统地质勘查过程相比，无人机航拍手段的操作较为便捷，其在快速升空、远程控制的基础上，实现了大范围快速化作用，有效的避免了地形、任务、天气等因素对地质勘查的影响，具有较高的灵活性。其三，在拍摄结构处理上，无人机航拍技术与计算机系统的结合，实现了地质勘查的现代化处理，其与现代社会信息化的发展趋势相互耦合，具有较高的工程应用价值。

3 无人机航拍系统的结构组成

作为无人机航拍技术实现的基础，无人机航拍系统的高质量建设对地质勘查过程具有重大影响，就应用过程来看，信息采集系统和数据处理系统是其结构应用的两个基本组成部分。

（1）无人机航拍信息采集系统。无人机航拍信息采集系统是其地质勘查实现的基础，其包含了遥感平台、飞行控制系统和地面监控功能系统三个环节[2]。就遥感平台而言，勘查人员将航空的数码相机安装在无人机上，然后在惯性测量技术、全球定位技术的指引下，实现了对应对其的快速取景拍摄。无人机航拍应用过程中，航向控制、高度控制、航线间距控制等都是其重要的控制内容，勘查应用过程中，要实现这些勘查要点的系统把控，工作人员就必须在全球定位系统的应用下，实现飞行信号的快速定位，然后做好陀螺、加速度计等设备的系统管理，从而确保定点信息采集的有效实现。地面监控处理中，便携式计算机、监控软件、天线和电源等都是其重要的设备支撑，勘查人员只有在规范操作地面监控系统，保证其参数设置合理的基础上，实现地面监控与遥感平台、飞行控制系统的高效联系，才能确保信息采集的科学合理，从而为后续的信息处理和勘查结果应用提供有效保证。

（2）无人机遥感信息处理系统。无人机遥感信息处理是对航拍图片的数学分析过程，其处理的精确度直接决定了地质勘查的整体质量[3]。在信息处理系统中，作业人员必须注重以下两个环节的保证：其一，在遥感相片处理中，勘查人员应对相片的质量进行检查，实现模糊相片及错误相片信息的有效去除，同时，进行航拍相片重合参数的有效校正，对航拍信息进行完成度还预案，此外，确保照片预处理的合理规范，从而为后期地质地图的构建提供有效保证。其二，注重空中三角测量系统的有效构建。具体而言，空中三角测量系统是遥感信息处理的关键所在，只有确保影像间连接点的布局、像控点量测、平差计算空三加密的系统实现，才能确保三维立体模型的有效构建，并在核线影像生成的基础上，实现勘查结果的有效处理和应用。

4 无人机航拍在地质勘查中的具体应用

新时期，无人机航拍技术在地质勘查中的应用愈发广泛，其有效的优化人们地质勘查的作业形态，对于勘查的质量和效率具有重大影响。应用过程中，要确保航拍应用的规范化、质量化，勘查人员就必须注重以下要点把控。

（1）合理规划航拍线路和范围。无人机航拍技术应用过程中，其正常状态下的飞行时间在一个小时以内，并且无人机起飞和降落会花费一定的实践，因此，用于实际拍摄的实践不会超过50min。实践过程中，勘查人员应结合具体的拍摄时间，进行航拍路线和范围的有效确定，从而在确保航拍内容全面的基础上，实现航拍设备的有效保护。需要注意的是在航线及航拍范围控制过程中，其不仅要组好飞行标志的设置，更要对无人机的飞行速度、角度进行严格控制，从而确保航拍流程的控制合理。

（2）严格设立测量区控制网。地质勘查是一个精度要求较高的系统实践过程，实践过程中，要确保其勘查结果控制的合理化，作业人员就必须对其控制网体系的建设进行严格规范。具体而言，勘查所需的地图大小是其控制网设置的主要依据，勘查人员应在其基础上，进行三维坐标体系的有效构建，同时早坐标方式的应用下，实现不同区域点对应访问的合理表述。同时，确保航拍仪器对焦控制、影像重叠控制及偏离控制的合理化；最后，在优化航拍数据处理模式的基础上，实现勘查控制体系的高效建立，从而保证地质勘查工作的整体效率和质量。

（3）精确进行勘查数据处理。灵活性、精确性是无人机航拍技术应用的重要特征。勘查数据处理过程中，地质勘查人员应在无人机设备应用的基础上，进行高度匹配的计算设备应用，然后在DSM自动提取的基础上，实现影像重叠的高效处理，完成三维地表模型绘制。另外，需要注意的是，为确保数据处理精度的控制合理，勘查人员应将勘查结果和原始数据进行有效对比，并在航拍验证、数据校正的基础上，实现无人机航拍勘查质量的有效提升。

5 结论

无人机航拍技术对于地质勘查的质量控制具有重大影响。工程实践中，勘查人员只有在明确无人机航拍技术应用原理及优势的基础上，掌握其系统的构件组成，并做好勘查过程内容的具体应用。才能确保无人机航拍技术应用质量的提升，进而推动地质勘查工程的进一步发展。