徐中華

（華東冶金地質勘查局物探隊，安徽 蕪湖 241000）

隨著社會經濟的快速發(fā)展，對測繪技術也提出了越來越高的要求。以往對小范圍和礦區(qū)數字化地形圖進行測繪的過程中經常采用全站儀結合GPS的全野外數字作業(yè)方式，此種方法不僅外業(yè)工作量較大，而且施工工期也較長，已經無法符合測繪工作對效率提出的要求。本文利用無人機航測系統(tǒng)，對安徽省礦區(qū)進行航空攝影測量，以期對華東地區(qū)礦山地質勘查與開發(fā)提供科學依據。

1 無人機航測技術簡介

1.1 整體技術流程

無人機是為航空攝影而搭建的平臺，主要是為了獲取到分辨率較高的空間數據，基于在系統(tǒng)內部集成應用3S技術而形成一種隨時觀測以及處理空間數據的能力。通過運用無人機可以起飛較快的特征以及其攜帶的定位裝置，獲得清晰度較高、穩(wěn)定性較強的原始數碼影像、拍攝照片的空間地點和姿態(tài)信息，并且同相機畸變參數相結合，利用特殊的空三軟件及時地落實好匹配、平差以及拼接等方面的工作，以此來生成清晰礦區(qū)地質圖，如果需要使用DLG線來畫圖，應該添加立體測圖環(huán)節(jié)，通過立體測圖軟件將帶有符號的DLG直接加工出來，并且能夠直接符合入庫要求[1]。

1.2 礦用無人機工作流程

飛行計劃：采用MAVinci Desktop 軟件來規(guī)劃飛行，結束后上傳至無人機上面就可以正式飛行。第二，影像的拍攝：在飛行過程中，控制器軟件能夠保證無人機對飛行前所規(guī)劃的飛行軌跡進行自主跟蹤；機載相機對影像進行自動獲取并且將其存儲在無人機上。第三，無需地面控制點的航空測圖：無人機在飛行期間，邊拍攝照片，邊實施RTK 測量，各張照片的位置信息均具備RTK 固定解的精度?；趯軠y量時間與高精度定位技術的整合，使無人機在空中就可以實現對地面的控制。

2 無人機航空攝影測量技術機制

2.1 無人機飛行控制系統(tǒng)

無人機飛行控制系統(tǒng)的組成部分主要包括機載與地面部分，而且機載飛行控制系統(tǒng)是由飛控、電臺、RC 接收機、電池組、GPS和通訊天線以及空速管組成的。飛行控制系統(tǒng)能夠同GPS、北斗以及GLONASS 等組合在一起進行導航，利用事先設置好的航拍攜帶數據，實施相同距離和定點拍攝。

2.2 地面站控制系統(tǒng)

地面站控制系統(tǒng)的組成部分有數據傳輸電臺、軟件以及便攜式計算機?？刂葡到y(tǒng)在控制軟件的作用下將飛行器的飛行參數與定位信息實時顯示出來，在獲取飛行數據與坐標的過程 中，利用地面站軟件來獲取飛行軌跡與數據信息，以此達到無人機遙控導航盲飛的目的，無人機可以完成定高智能駕駛，可以提前將航跡輸入進去，完成自動根據航線執(zhí)飛任務，另外，也能夠對航跡任務進行隨時變換。

2.3 航線和像控點的設置

采取區(qū)域網的設置形式，設置在地面的首條航線與末條航線的基線數跨度應該小于8、輕微丘陵地帶基線數小于12、丘陵地帶相對集中的基線數小于16、航線中心點的基線數跨度小于15，同時根據隔航線布點來布設航線與航線間的點。全網的四角和不標準網端點需要布點，四角偶點為雙點。如果難以選取網內像控點的目標，就可以將少數像控點改成高程點。采取GPS水準測量方式來擬定合成像控點的高程，分段擬合的過程中應該實施全方位檢驗。對像控點進行選刺時一定要選擇影像明顯的地物，往往選擇交角較好的微小線狀交點、清晰折角的頂點以及影像不大于0.2毫米的點狀地物中心。采取九點法來布設區(qū)域網的點，如果處于不標準的地點或者是緊鄰平高點間隔超過二十條基線時，就應該將一個平高點布設在中間位置。

2.4 空中三角測量

采取全數字加密法來測量空中三角，根據像片上量測的像點坐標，應用精準的數學模型，基于最小二乘法原理將一少部分地面控制點作為平差條件，采取光束法計算出測圖的安全定向點，將1: 1000 地形圖作為測量比例[2]。

3 應用實例

3.1 工程基本概況

2017年6月，本院受到他方委托負責安徽省某礦區(qū)地形圖測繪工作，此測量區(qū)域處于丘陵地帶，平均海拔高度大約一百五十米，適合進行航測[3]。此次測量任務的航空拍攝面積在三十五平方公里左右，航空拍攝的地面分辨率為十五厘米，將航攝、空三加密、DEM、DOM以及DLG的生產作為主要測繪工作。

3.2 重點技術參數和航攝參數的獲取

航空拍攝以1:2000為比例，對應的航高不能超過三百七十米，旁向與航向重疊度應該分別達到65%與85%，分辨率是0.1m，完成整個航攝需要用時四十分鐘，957張像片，航攝面積是3.3平方千米。

3.3 數據處理

Agisoft Photo Scan 是由Agisoft公司開發(fā)的3D掃描軟件，只進行導入就能夠使軟件形成較高重疊率的數碼影像，從而顯示出高清的正射影像[4]。利用Agisoft Photoscan軟件來處理影像數據，數據處理流程如下：構建項目文件、影像文件的添加、影像配準、點云的形成、三角網的構建、分辨率較高的DOM的生成和精準的DEM，生產過程就是計算機進行自動處理。將DOM和DEM等數據傳輸到航天遠景中，實施矢量化以及生成等高線，對其進行編繪生成DLG。應用主流配置計算機，一共用時十個小時。

4 結語

綜上所述，無人機航測技術是一種先進的獲取遙感數據的方式，其具有的優(yōu)點是傳統(tǒng)測量手段不可比擬的，據實踐研究表明，此項技術在精度方面已經基本達到了測量標準。另外，隨著無人機航測技術的快速發(fā)展，利用航空攝影測量技術測繪礦區(qū)地形圖的成本與采用傳統(tǒng)方法所需的成本幾乎接近，由此可見，無人機航測技術在礦山地質勘探中會得到廣泛應用。

[1]林朝臣.探討水文地質問題在巖土工程中的危害性[J].云南化工,2017,44(11):86-87.

[2]朱敏,孫健,陳焦.地質勘察中水文地質問題分析和水文地質災害預防[J].科技風,2017(24):126.

[3]張曦文.水文地質問題在巖土工程中的危害性[J].城市建設理論研究(電子版),2017(34):123.

[4]周忠清.地下水對巖土工程勘察的影響及處理方法[J].資源信息與工程,2016,31(02):67-69.