聶紅權(quán)

摘要：隨著社會快速發(fā)展，人類對新能源探索的速度加快。尤其是礦產(chǎn)資源在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位。無人機航拍技術(shù)的出現(xiàn)使得礦山測繪工作更加精細。測繪報告為礦山開采方案提供系統(tǒng)的理論依據(jù)，下面圍繞無人機航測展開討論，主要介紹其重要性、關(guān)鍵點，并結(jié)合具體的測繪案例闡述其實際運用。

關(guān)鍵詞：無人機航測；礦山測繪；運用

飛速發(fā)展的信息技術(shù)是無人機航測的技術(shù)支撐，將各類信息技術(shù)有效結(jié)合起來，從而實現(xiàn)對礦山的測繪。測繪工作是一項精細作業(yè)，需要工作人員具備較高的專業(yè)化水準，再加上精準的探測設備，就能完成對整個礦山的測繪。航測技術(shù)的使用使得煤礦開采效率大大提升，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化，目前對航測技術(shù)的研究還在不斷進行當中。

一、必要性概述

無人機在礦山開采中應用的必要性表現(xiàn)在以下幾個方面：自動化、智能化程度高，降低測繪人員的工作難度，測繪人員的工作效率有很大提升；徹底改善傳統(tǒng)測繪的弊端，測繪速度變快，測繪精度遠超傳統(tǒng)的人工測繪；人類無法涉足的區(qū)域，無人機可以輕松進入，并對勘測區(qū)域的全景進行拍攝；將地質(zhì)、水文等信息通過通信系統(tǒng)向計算機控制終端實時傳輸。該項技術(shù)的使用是礦山開采行業(yè)的重大變革，航拍測繪的實現(xiàn)，提升測繪精度的同時將企業(yè)的利益最大化，因此在礦山開采中使用該項技術(shù)是非常有必要的[1]。

二、對該項技術(shù)關(guān)鍵點的探析

隨著經(jīng)濟的發(fā)展煤礦資源在社會生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位。供暖、工廠生產(chǎn)等都需要用到大量的煤炭，為保證煤礦開采的數(shù)量和質(zhì)量，利用航拍技術(shù)輔助礦山測繪是很有必要的。在航測過程中的關(guān)鍵點主要表現(xiàn)在以下幾方面：前期資料搜集的全面程度逐漸提升。資料搜集的完整度直接關(guān)系到后期測繪工作是否能夠順利進行。前期采集的內(nèi)容主要包括周邊環(huán)境、該地區(qū)氣候等。資料越詳細測繪人員的后期工作就越順利；航測的目的是獲取完整、全面的礦山地形。為取得較好的拍攝效果，通常采用低空飛行的方式進行拍攝。技術(shù)人員只需通過遙控裝置就能完成航測過程，適應大氣污染嚴重、地勢結(jié)構(gòu)復雜的山體拍攝，測繪人員的健康得到充分保證。

無人機還能對開采工作實時跟進，施工者通過顯示屏可以隨時查看開采進度，并對工作面進行采樣分析，根據(jù)檢測結(jié)果可對開采方案進行調(diào)整，保證礦山開采處于最佳的工作狀態(tài)。實時探測減少施工過程的盲目性，一定程度上保證預定的煤礦開采量；若想更好地完成航測作業(yè)，需要嚴格按照航測的步驟進行各項工作。作業(yè)流程主要包括區(qū)域劃定、現(xiàn)場探測、數(shù)據(jù)匯總、后期處理等步驟，主要的流程分別是：劃定航拍區(qū)域、現(xiàn)場勘測、設定航線規(guī)劃、數(shù)據(jù)匯總、后期處理。

航測具有較強的專業(yè)性，在進行測繪工作時需要對無人機的運行原理、各個按鈕的控制動作進行詳細了解，才能在后期工作中熟練應用無人機輔助測繪。定位技術(shù)是航測的核心技術(shù)，利用該技術(shù)進行航測時需要以下部分共同完成工作：無人操作系統(tǒng)；高精度的傳感器；導航系統(tǒng)；數(shù)據(jù)接收和處理系統(tǒng)。目前無人機航測已經(jīng)取得很大的進步，測量精度提升，各項數(shù)據(jù)可以實時更新，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏笮詮氐赘纳芠2]。此外無人機制造原材料已在市場上普及，具有較低的生產(chǎn)成本。

三、三角測量

三角測量是航測時用到的主要技術(shù)，也是測繪中比較重要的環(huán)節(jié).該項技術(shù)的使用需要注意以下幾點：利用遙感測圖設備，設置好需要測繪地點的坐標，并將焦距調(diào)整在最清晰的程度。將數(shù)據(jù)記錄儀打開，記錄航測過程中的動態(tài)數(shù)據(jù)；拍攝圖片的相機不具有精確的測量功能，因此得到的照片邊緣可能出現(xiàn)變形，此變形被稱為畸變差。影響校正采用的是VzLowCor校正儀。對圖像的邊緣進行修正，得到更將準確的拍攝圖片；無人機中的定位導向系統(tǒng)，在校正儀的輔助下，對原來的航線重新規(guī)劃。無人機在圖像校正和其它參數(shù)的幫助下，航線回到正確的軌道，主偏移量被校正。此過程被稱為構(gòu)建高程文件，文件的數(shù)據(jù)越完善，無人機航線就越準確，最終得到的數(shù)據(jù)就更加精確；三角測繪將測量區(qū)域分割成很多三角地帶，無人機將每個三角區(qū)域的地形進行拍攝，最后需要將這些三角區(qū)域進行合并。接邊是合并過程中最重要的環(huán)節(jié)，使用的是PAT-B平差軟件，將影像經(jīng)過空三加密處理，打印出最終的工程文件圖。然后通過三維建模，將平面圖像轉(zhuǎn)化成立體圖形，通過對礦山立體模型的分析，測繪人員就能清晰地繪制出礦山地形[3]。

四、實際航測案例

（一）確定航線

某測繪地區(qū)的面積大致為九平方千米，該處地形是盆地，四周是群山環(huán)繞，但山體不高。測繪區(qū)域的地形中間高兩邊低，最高的山體約1200米左右，最低山體高度在900米。海拔差距不大，且此處的植被豐富，有少量的人類居住，距離交通干線的距離較近，總區(qū)域的長寬比例為1：1，是一塊較為規(guī)則的正方形區(qū)域。設計人員綜合考慮該地區(qū)各方面的因素，最終確定八條線路，航測時需要八臺無人機同時沿著規(guī)劃好的線路行進。航線的重疊度控制在60%以下，并在航線中設置重要的曝光點，每條航線的曝光點在15處左右。

（二）地面操作

地面上需要設計信息接收終端，并派遣外業(yè)人員尋找合適的地區(qū)，建立臨時測繪基地。在整個測繪區(qū)域以坐標系的方式全面掌控，在平面坐標的基礎(chǔ)上，加上空間向量，測繪區(qū)域在三維坐標的監(jiān)控下，航測過程不會出現(xiàn)疏漏。然后利用定位系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，實現(xiàn)對測繪點的精準定位，在通信系統(tǒng)的幫助下向接收終端實時反饋航測情況。

（三）分析結(jié)果

測繪過程使用的是目前最先進的三角測量技術(shù)，小區(qū)域測量完成后，利用PAT-B軟件對小單元進行邊緣校正和合并。精度校核之后，航測的誤差被控制在合理范圍內(nèi)。通過結(jié)果分析可知：誤差精度在國家標準范圍內(nèi)，平面誤差受環(huán)境的影響稍有降低，高程誤差較小，兩者配合有效提高測繪精度。無人機三角測量取得較好的效果，若拉近與地面的距離，可以提升平面精度。再加上空三加密技術(shù)，圖像的分辨率有較大提升。

五、結(jié)束語

礦山測繪的精準程度直接決定著后期開采工作的順利程度，可見測繪在礦產(chǎn)開采中的重要性。無人機航測的出現(xiàn)大大提升了礦山測繪的精度。本文通過對航測技術(shù)關(guān)鍵點的分析，再加上具體的測繪案例，將無人機航測進行詳細的介紹。目前航測技術(shù)在很多行業(yè)都有應用，航測技術(shù)也在不斷改進當中，在科技的推動下礦山測繪的精度會進一步提升。

參考文獻：

[1]黃保澤.無人機航測在礦山測繪中的實際應用[J].環(huán)球人文地理，2016，（12）：64-64，65.

[2]邵金強.淺述無人機及其技術(shù)在地質(zhì)工作中的應用[J].黑龍江科技信息，2014，（21）：125-126.

[3]薛阿亮.無人機航測技術(shù)的應用與實踐[J].陜西煤炭，2013，（6）：70-72.

（作者單位：內(nèi)蒙古廣納煤業(yè)（集團）有限責任公司）