无人机航测在矿山测绘中的应用研究

刘成锐

（河北九华勘查测绘有限责任公司（华北地质勘查局五一九大队），河北 保定 071051）

随着经济的发展，我国工业得到了长足的进步并且其规模也处于不断的扩大之中，与此同时对矿产资源有了更多的需求，进而也就对矿山开采工作提出了一定的挑战，需要其开采量得到大幅度的提高。然而在进行矿山开采时，矿山的测绘则是测绘工作人员所面临的首要任务，其必须要对矿区的地形、地貌以及地质等各方面条件进行充分的了解。在此基础上才能够设计出一个较为科学合理的开采方式，进而也就可以更好的保证矿山开采工作的有效性[1]。而无人机航测技术的出现则为矿山测绘工作提供了新的发展方向，由于其具有精度高、效率高、成本低、覆盖面积大、灵活性强等优势，可以在复杂的矿区地区轻松的实现影像的获取，从而对传统测绘方式所存在的不足就可以得到有效的弥补，积大程度促进了矿山测绘工作的进步与发展。

1 无人机航测技术的简要概述

通过使用航测技术来对矿区以及矿山进行测绘就可以有效的对其所处的地理位置、附近地区的地形、地貌的复杂情况等各方面的数据进行有效的获取。在此基础上，工作人员就可以准确的掌握了矿产资源的分布情况，因此在进行矿区的开发以及开采工作时，就可以更有针对性的进行作业方法的设计。而且相对于以往较为传统的人工测绘而言，其具有成本低、覆盖范围广、效率高、速度快、机动灵活、准确性强等优势，进而就可以使得矿山测绘工作的效率得到大幅度的提高[2]。与此同时，无人机航测技术还融合了现代化的通信技术、GPS定位等，而且其还可以辅助分析系统、定位系统来对获取的数据进行处理、分析和记录，从而矿山的地形以及资源分布情况就可以更加清晰的呈现在工作人员面前，这样也就大力推进了矿山测绘工作的效率。

2 应用无人机航测技术的优势

2.1 整体对矿山进行监测

在对矿山进行开采时，其相关的活动势必会对周围的矿区环境造成一定的影响。这时无人机航测技术就能够有效的对周围环境进行监测，如此一来就可以有效避免矿区环境因矿山开采工作而遭受破坏，就可以更好的保证矿山开采工作的安全性，使其能够顺利的进行下去。通过对我国的矿产资源分布情况进行调查分析可以发现，在矿产资源较为丰富的地区其地质环境往往较为恶劣，在这种恶劣的地理环境下如果使用人工的方式往往无法有效的对其信息进行采集，并且测绘所得到的数据准确性也不高[3]。而无人机航测技术的出现就为这一问题的解决提供了方向，通过操控无人机使其在贴近矿山地面的高度进行飞行，测绘工作人员就能够及时的获取其所拍摄的影像，进而就能够对矿区的地貌产生一个具体的认识。并且无人机航测技术还可以在较短的时间内完成测绘数据的收集，同时其所收集的数据相较于人工测绘所获取的数据而言完整性以及精确度都有大幅度的提高。

2.2 监控、保护矿产资源

由于矿产资源属于不可再生资源，所以在进行矿产资源的开采以及利用时就要深思熟虑，保证不可再生资源利用的科学性。在我国的法律中也明确指出了私人的矿产资源开采行为是触犯法律的，但是由于我国土面积广阔，矿产资源较为丰富，所以在进行监控时就存在一定的难度。而这时通过对无人机航测技术进行运用，政府就可以更有效的对矿产资源的开采情况进行管控，进而也就可以更好的实现我国矿产资源的保护。

2.3 获取分辨率较高的影像数据

在进行矿山的测绘时，需要无人机在低空飞行中凭借摄影设备来获取影像数据，而这些数据都有着较高的分辨率，这是传统人工测绘方式所无法匹及的。在实际的运用时其还有着覆盖面积较大的优点，甚至那些单凭人力无法进行测绘的地方无人机都可以较为轻松的抵达并获取准确的数据，如此一就可以有效的消除测绘结果的误差，在此影响下在进行开采工作方案的制定与规划时，其针对性以及有效性就可以得到进一步的提高[4]。

2.4 高效率获取数据信息

无人机航测技术其是通信技术、高清采集技术、传感技术、GPS定位技术以及遥控技术等各种新兴技术的有效整合。在以上技术的支撑下，无人机也就可以在较大的范围内获得较为精准的数据，这样传统测绘方法所存在的局限性就可以得到有效的突破。此外，无人机的工作也不受恶劣地质环境的影响，只要天气适宜，那么无人机就可以长时间的持续工作，如此一来测绘工作的用时就可以大幅度的缩减，其工作质量相较于传统测绘方式而言，也有了大幅度的提高有利于测绘工作的进步和发展。

2.5 较强经济适用力

当前在科技进步的影响下，无人机航测技术也获得了长足的进步，在不断的更新换代中其成本越来越低，而且工作人员在进行使用时也只需要简单的注册就可以了[5]。即使是成本较低的无人机航测技术其也有效地融合了通信技术、网络技术以及信息技术等，所以将其运用到矿山测绘工作时就可以较为高效的进行数据的搜集，由此可以看出其有较强的经济适用力。随着行业竞争越来越激烈，无人机航测技术也处于不断的发展之中，所以其数据获取的精度以及效率也在不断的提高，这也就为矿山测绘工作的发展注入了新的活力。

3 在矿山测绘中无人机航测技术的应用

3.1 概括项目任务

第一，则是要进行测绘数据的采集，然后根据其来进行数字线划图的制作，在这一过程中则要对比例予以注意，可以使用1:2000或1:5000的比例尺。第二，因为无人机所采集到的图像往往是中心投影图像，要想保证图像的有效运用，必须将其调整成正射影像图。第三，则要进行地形图以及地质图的绘制。第四，应该对数据的准确性进行验证。进行无人机航测技术的应用是为了保证获取数据的有效性，测绘工作人员则应该在工作前对其控制点进行确定，并对其上的数码相机进行调整，以此来保证获取的数据达到相应的标准。而在对数据的准确性进行验证时则可以利用相机来对结果进行标定，这样就可以有效的进行数据的评估。

3.2 项目的实际情况

3.2.1 设计航线

为了保证无人机对矿山相关数据获取的效率，测绘工作人员必须要根据当地的情况，结合其面积、地理环境等设计出科学合理的路线，还要对飞行高度、分辨率、飞行方向等各方面因素予以结合，进而使无人机能够安全的顺利的完成飞行任务，进而取得较为准确全面的地况数据。

3.2.2 地面控制

在无人机进行航测时，地面控制也是不可或缺的。在进行无人机航测技术的运用是必须要充分的与实际情况进行结合，进行合理的布控，保证无人机的航线能够对整个地区进行全面的覆盖，而且在地面控制时还要保证无人机的航测能够不重复不留死角[6]。如果测绘工作人员能够设置一个科学的布控，利用RTK定位技术对相关数据进行有效的控制能够获得精确的航测数据。

3.3 评定分析采集精度和加密结果精度

3.3.1 空中三角测量

空中三角测量法则可以用于对那些成像较小的地区的航测中，以此来提高所获取数据的精度，这是因为这一技术可以对影像的外方位元素进行准确的计算，而且其还可以结合加密坐标展开更加细致的分析，在获得更多的数据或后，其则会对这些数据进行处理，进而也就更好地保障了数据的可靠性。

3.3.2 分析成果精度

对矿山测绘的数据的精度进行检查时就应该将无人机航测所获得的数据与人机航测获得的数据进行对比，还要将二者的飞行高度以及其所获取的图像进行比较。而在对无人机的飞行高度进行研究时，则要使用恰当的计算方法，对有关数据进行计算，进而确定其飞行高度，如此一来就能够更好的确保其获取数据的准确度。

4 总结

综上所述，随着我国科技的发展，无人机航测技术处于不断的升级之中，通过将其运用到矿山测绘中去其优势就可以得到更有效的凸显，如此一来以往较为传统的矿山测绘工作中所存在的不足就可以得到有效的弥补，测绘人员也可以在较短的周期内获得更加准确的数据，进而测绘工作的效率就得到了有效的提高。与此同时，其成本也可以大幅度的缩减，所以说无人机航测技术对矿山测绘工作的发展有着十分重要的作用。为此，我国就必须要大力推进无人机航测技术的研究，进而使其在我国矿产资源开采工作中发挥更大的作用。