黃保澤

摘要：隨著我國(guó)的科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷地被我們用于社會(huì)的生產(chǎn)生活中，這些技術(shù)一方面促進(jìn)了時(shí)代發(fā)展的腳步，另一方面對(duì)人們的生產(chǎn)方式和生活方式也帶來(lái)了巨大的改變。而無(wú)人機(jī)航測(cè)作為一門技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)繪，在礦山測(cè)繪的有效性，精確性上都有著極大地進(jìn)步。本文則將通過(guò)對(duì)元人機(jī)航測(cè)的概念理解，它的系統(tǒng)組成，它如何進(jìn)行工作的方式，如何展開作業(yè)的流程，以及它在作業(yè)中的具體應(yīng)用和需要注意的地方，以此來(lái)分析無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航測(cè)；礦山測(cè)繪；應(yīng)用

一、無(wú)人機(jī)航測(cè)概述

無(wú)人機(jī)航測(cè)是無(wú)人機(jī)技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用途徑，無(wú)人機(jī)技術(shù)從概念上來(lái)理解即是無(wú)人遙感技術(shù)。它是當(dāng)下一種比較先進(jìn)，新型的技術(shù)，通過(guò)結(jié)合眾多先進(jìn)的技術(shù)，如無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感、通信、GPS和GIS等技術(shù)為一體的綜合性科學(xué)技術(shù)，這種技術(shù)則是廣泛運(yùn)用于有關(guān)地理范圍的測(cè)量與測(cè)繪。而無(wú)人機(jī)航測(cè)這項(xiàng)技術(shù)的第一次提出是在20世紀(jì)20年代，并在之后的實(shí)際運(yùn)用中，不斷完善，不斷擴(kuò)大該技術(shù)運(yùn)用的地域范圍和應(yīng)用的途徑。特別是隨著無(wú)人機(jī)和數(shù)碼技術(shù)的不斷的優(yōu)化和進(jìn)步，該技術(shù)在獲取空間數(shù)據(jù)中，尤其是不利于飛行，人工難以達(dá)到的區(qū)域的空間數(shù)據(jù)獲取方面，無(wú)人機(jī)航測(cè)本身所具有的高分率攝像以及高效快捷準(zhǔn)確的影像獲取技術(shù)對(duì)于人類的測(cè)繪工作來(lái)說(shuō)，是極大的進(jìn)步與便利。

二、無(wú)人機(jī)航測(cè)的攝像系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)、飛行控制系統(tǒng)、非量測(cè)型面、以及非測(cè)量型面陣CCD數(shù)碼相機(jī)和地面站，遠(yuǎn)程無(wú)線通信裝置，地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等設(shè)施一同組成了無(wú)人機(jī)航測(cè)的系統(tǒng)。

為了保證無(wú)人機(jī)航攝的清晰度和準(zhǔn)確性，需要憑借快眼Ⅱ型無(wú)人的飛行平臺(tái)，并其且在飛行過(guò)程需要采取飛控系統(tǒng)控制快門定點(diǎn)曝光，在無(wú)窮遠(yuǎn)處鎖定相機(jī)的內(nèi)方位元素固定對(duì)焦環(huán)，為了保證統(tǒng)一物鏡畸變參數(shù)寫需要保證采用固定的光。而像影搭載則可以采用像素在5616x3744pixel，像元為6.41um的c annonEOS5Dm arkⅡ高分辨率數(shù)碼單反相機(jī)。

三、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用

由于我國(guó)處于發(fā)展的高速期，人口總量過(guò)大，經(jīng)濟(jì)，工業(yè)發(fā)展迅速，以至于對(duì)礦產(chǎn)資源的需求極大，礦山開采的范圍，開采的深度，廣度相較于以前，明顯擴(kuò)大了。而礦山開采本身就是一件危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作，并且，隨著礦山開采地域的不斷延伸，對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境預(yù)測(cè)，地理情況的測(cè)繪都有著極大的不可預(yù)測(cè)性。在礦山測(cè)繪中使用無(wú)人機(jī)航測(cè)，一方面既可以保證礦山開采作業(yè)的安全性，避免在開采中的一些不可預(yù)知的危險(xiǎn)因素：另一方面，在獲取該礦山周圍地理的數(shù)據(jù)資料和空間數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和有效性相較于人工則會(huì)大大提高。關(guān)于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用，則具體表現(xiàn)為：

第一、獲取非常詳細(xì)全面的數(shù)據(jù)信息。采用無(wú)人機(jī)技術(shù)來(lái)建立一個(gè)全面準(zhǔn)確的信息管理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)，包括對(duì)需要開采礦山的地質(zhì)的構(gòu)造以及周圍的地理，氣候等環(huán)境的勘探與測(cè)繪。這個(gè)系統(tǒng)則可以使得開采者對(duì)該礦山環(huán)境有一個(gè)非常清晰整體的認(rèn)識(shí)。因?yàn)榈V山的環(huán)境，地質(zhì)一般非常復(fù)雜，所以采集數(shù)據(jù)資料是一件極其艱難的事情，在這個(gè)過(guò)程中，采用無(wú)人機(jī)航測(cè)，特別是其中的遙感技術(shù)，該技術(shù)則會(huì)通過(guò)傳輸大量的遙感影像，有關(guān)當(dāng)?shù)氐匦蔚膱D件以及相關(guān)的數(shù)字模型，通過(guò)這些基本重要的信息，對(duì)于開采者在礦山測(cè)繪的作業(yè)中是有著至關(guān)重要的作用的。并且針對(duì)一些地理環(huán)境極其復(fù)雜，區(qū)域格外偏僻，氣候非常惡劣的礦山，無(wú)人機(jī)技術(shù)所具有的獨(dú)特的低空飛行方法更是有著非凡的優(yōu)勢(shì)。

第二、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)還可以運(yùn)用于對(duì)礦山環(huán)境的保護(hù)，有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。在過(guò)去的礦山開采中，有許多的礦山，則是因?yàn)?，開采方法不當(dāng)，開采中未考慮周全，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐牡V山環(huán)境遭到不可逆轉(zhuǎn)的毀壞。眾所周知，礦山一般位于比較偏僻的地域，交通環(huán)境不便，地理地質(zhì)復(fù)雜惡劣，如果一旦在礦山開采中遭到破壞.那么政府在對(duì)其的修復(fù)和治理上則會(huì)非常困難。而如果采用無(wú)人機(jī)技術(shù)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐V山環(huán)境來(lái)說(shuō)，會(huì)安全健康很多。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，采用的是迅速，效率極高的低空飛行，低空飛行則可以在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，迅速采集這片區(qū)域的雷達(dá)、彩色和多光譜遙感數(shù)據(jù)，以及有效的獲取當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的定量的分析數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的采集和分析，則會(huì)為該礦山環(huán)境的保護(hù)和治理提供非常有效，全面的數(shù)據(jù)信息和準(zhǔn)備。

第三、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可以運(yùn)用于礦山資源的開采，有利于當(dāng)?shù)氐V山資源的保護(hù)。由于現(xiàn)在對(duì)于礦產(chǎn)資源開發(fā)的監(jiān)管力度不夠嚴(yán)格，各個(gè)開采者缺乏資源保護(hù)意識(shí)，盲目追求利益，出現(xiàn)許多非法的黑礦山導(dǎo)致眾多的開采者隨意開采，肆意開采，胡亂開采。由于礦物資源大多是不可再生的資源，在我國(guó)這種長(zhǎng)期不合理不科學(xué)的開采中，我國(guó)的礦物資源受到了極大的傷害與毀滅。所以如果將無(wú)人機(jī)航測(cè)運(yùn)用于礦山的開采，一方面不僅可以獲得該礦山的具體數(shù)據(jù)信息，為礦山資源保護(hù)提供數(shù)據(jù)資料；另一方面，無(wú)人機(jī)航測(cè)更是可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)監(jiān)測(cè)開采現(xiàn)場(chǎng)，傳輸實(shí)時(shí)，最新的現(xiàn)場(chǎng)情況和數(shù)據(jù)，如此有利于提高相關(guān)部門的監(jiān)管力度和監(jiān)管的效率，為礦山資源的保護(hù)提供極其有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

四、無(wú)人機(jī)航測(cè)項(xiàng)目實(shí)施方法

1、對(duì)航線進(jìn)行設(shè)計(jì)

在進(jìn)行無(wú)人機(jī)航測(cè)之前，對(duì)需要航測(cè)的區(qū)域資料進(jìn)行整理，比如當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏?shì)、當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域面積、海拔、植物覆蓋率、建筑物分布情況以及當(dāng)?shù)亟煌ㄇ闆r，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，整理成無(wú)人機(jī)航測(cè)的航圖，以及礦山航測(cè)的路線圖，航圖的設(shè)計(jì)對(duì)于無(wú)人機(jī)航測(cè)工作來(lái)說(shuō)，是極其重要的，比如航線中的航線數(shù)目，航線方向，航高，分辨率等數(shù)據(jù)，直接影響到無(wú)人機(jī)航測(cè)的有效性和準(zhǔn)確性。所以需要精確統(tǒng)計(jì)每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且規(guī)劃出最為合理科學(xué)的航測(cè)路線圖，并且為了在航線監(jiān)測(cè)時(shí)獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確度，則應(yīng)該在其具體操作的過(guò)程中，運(yùn)用GPS管理系統(tǒng)，來(lái)進(jìn)行定點(diǎn)曝光，這樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)大大提高。

2、對(duì)地面進(jìn)行控制

首先內(nèi)業(yè)人員在布設(shè)該礦山測(cè)繪區(qū)域的野外影像的控制點(diǎn)時(shí)，必須根據(jù)《1：500，1：1000，1：2000地形圖航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》來(lái)進(jìn)行布點(diǎn)；其次，為了使地面區(qū)域沒(méi)有疏忽的任何一個(gè)死角，所以在具體的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，外業(yè)人員一定要根據(jù)該礦山的實(shí)際地形，具體環(huán)境來(lái)進(jìn)行野外刺點(diǎn)。

3、對(duì)航測(cè)結(jié)果的精度進(jìn)行加密

對(duì)結(jié)果精度進(jìn)行加密，主要采用的是空中三角測(cè)量的技術(shù)。當(dāng)滿足數(shù)碼影像相對(duì)比較小，而地面的控制點(diǎn)也不多的時(shí)候，運(yùn)用空中三角測(cè)量，則可以對(duì)某個(gè)具體的礦山中所有影像的外方位元素和所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)采集、計(jì)算獲取的數(shù)據(jù)，可以集成PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差軟件。在這種情況下，粗差監(jiān)測(cè)的功能以及平差計(jì)算的功能對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)有著至關(guān)重要的作用。

五、關(guān)于無(wú)人機(jī)航測(cè)的建議

由于現(xiàn)在的無(wú)人機(jī)技術(shù)仍然處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，需要不斷的完善與進(jìn)步，所以在實(shí)際的操作過(guò)程中，有可能出現(xiàn)，基高比小、高程但精度有低的一些問(wèn)題，所以，在航測(cè)作業(yè)中，為了保證航測(cè)數(shù)據(jù)的精確度和準(zhǔn)確性，對(duì)于礦山環(huán)境，不能一概而論，必須根據(jù)礦山地區(qū)的實(shí)際情況，靈活作業(yè)，制定合理科學(xué)的方案措施。

結(jié)語(yǔ)：在迅速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，無(wú)人機(jī)航測(cè)在礦山測(cè)繪中的作用越來(lái)越明顯，一方面，它極大地節(jié)省了時(shí)間以及人工成本，另一方面，它以優(yōu)秀的應(yīng)急性能、作業(yè)周期短，方便的操作，和及可能的節(jié)省資金等優(yōu)勢(shì)在礦山測(cè)繪的工作中越來(lái)越受到重視。所以我們也有理由相信，隨著無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的不斷地研發(fā)與創(chuàng)新，也會(huì)使得我國(guó)的礦山測(cè)繪和礦山開采更加有效，更加合理，并且這也會(huì)成為我國(guó)數(shù)據(jù)收集途徑中不可或缺的重要技術(shù)。