袁貴洪，王緝?nèi)A

（1.柳州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣西 柳州 545007；2.柳州中南勘察有限公司，廣西 柳州 545007）

礦產(chǎn)地形圖測(cè)量和成圖作業(yè)中，數(shù)據(jù)的獲取，采取傳統(tǒng)航測(cè)法，是利用大飛機(jī)平臺(tái)搭載航攝儀，開展地面攝影和內(nèi)業(yè)處理工作。不過小區(qū)域地形圖測(cè)繪，難以應(yīng)用大飛機(jī)，因?yàn)橹芷陂L(zhǎng)、成本高，進(jìn)而影響著有人機(jī)的應(yīng)用。無人機(jī)低空數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了大飛機(jī)的缺陷，擴(kuò)大了航空攝影測(cè)量范圍，獲得了不錯(cuò)的效果。

1 無人機(jī)的應(yīng)用配置

在具體應(yīng)用中，要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求，配置設(shè)備和人力資源，保證作業(yè)順利開展。結(jié)合某測(cè)繪項(xiàng)目，分析無人機(jī)的應(yīng)用配置。該測(cè)區(qū)面積為3836272m2，長(zhǎng)度為1562m，寬度為2456m，成圖比例尺為1:500，測(cè)區(qū)地形地貌復(fù)雜，海拔范圍為968m～4100m，谷峰相對(duì)高差在300m～1500m范圍內(nèi)不等，為中溫帶區(qū)域氣候，測(cè)區(qū)氣候條件立體多樣，增加了測(cè)量作業(yè)的難度。采取常規(guī)的測(cè)繪作業(yè)方法，無法按時(shí)、按質(zhì)完成測(cè)量和成圖任務(wù)，也難以直觀展現(xiàn)測(cè)區(qū)內(nèi)部的交通和植被等情況。因?yàn)闊o人機(jī)航攝系統(tǒng)的應(yīng)用，具有快速獲取高分辨率數(shù)字影像的優(yōu)勢(shì)，本文探討其生成所需比例尺數(shù)字線劃地圖和數(shù)字地面高程模型以及數(shù)字正射影像圖。在作業(yè)的過程中，考慮到無人機(jī)質(zhì)量比較輕，其極易受到低空氣流的影響，出現(xiàn)偏角誤差。除此之外，若重疊度設(shè)計(jì)比較小，極易出現(xiàn)航攝漏洞；若重疊度較大，則航飛重疊度會(huì)造成基高比減小，影響著高程精度，增加內(nèi)業(yè)工作量，加大了處理難度?；谙嚓P(guān)的影像資料，無人機(jī)在數(shù)據(jù)采集信息的過程中主要是經(jīng)過自動(dòng)和手動(dòng)相結(jié)合，這樣能夠自動(dòng)排除一些沒有效果的信息內(nèi)容，使獲取到的數(shù)據(jù)更加有效，提高了作業(yè)效率。經(jīng)過綜合分析，最終決定采取以下參數(shù)：1）相對(duì)航高設(shè)計(jì)為1000m；2）GSD設(shè)計(jì)為0.14m；3）航向重疊度設(shè)計(jì)為75%；4）旁向重疊度設(shè)計(jì)為45%。此次航攝作業(yè)，總計(jì)飛行24個(gè)架次，設(shè)計(jì)24條航線，總計(jì)獲得1965條影像。航攝參數(shù)如下：1）架次1。相對(duì)航高1000m；航向重疊度75%；航線間距為300m；曝光間隔為100m；GSD0.14m；照片數(shù)量982。2）架次2。相對(duì)航高1000m；航向重疊度75%；航線間距為300m；曝光間隔為100m；GSD0.14m；照片數(shù)量983。此次無人機(jī)外業(yè)測(cè)繪作業(yè)，總結(jié)投入4人，花費(fèi)3天，完成測(cè)繪作業(yè)。

2 礦山地形圖測(cè)量與成圖過程中的無人機(jī)操作

（1）外業(yè)測(cè)量。無人機(jī)測(cè)量流程如下：首先，無人機(jī)能夠?qū)⒑綌z影像、POS數(shù)據(jù)與航攝相機(jī)參數(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，經(jīng)過預(yù)處理后，傳輸?shù)郊用芟到y(tǒng)中；其次，加密系統(tǒng)中的航攝數(shù)據(jù)經(jīng)過自由網(wǎng)PATB平差后，采取外業(yè)控制方式，提升加密結(jié)果的準(zhǔn)確性；最后，加密結(jié)果的輸出。當(dāng)每個(gè)架次航攝測(cè)量作業(yè)完成后，利用平臺(tái)將POS數(shù)據(jù)全部導(dǎo)出，并且檢查影像數(shù)據(jù)的重疊度和影像質(zhì)量。從檢查結(jié)果來說，兩個(gè)架次的無人機(jī)航空攝影影像數(shù)據(jù)的航向重疊度處于70-75%范圍內(nèi)，旁向重疊度處于40-45%范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)航攝漏洞，影像照片傾斜角＜3°，飛行質(zhì)量能夠達(dá)到礦山地形圖測(cè)量與成圖的具體要求。無人機(jī)測(cè)量流程具體如下：1）制定技術(shù)路線。在實(shí)際應(yīng)用中，基于無人機(jī)的礦產(chǎn)地形圖測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用，主要是通過基礎(chǔ)控制測(cè)量和像片控制測(cè)量、解析空中三角測(cè)量以及數(shù)據(jù)采集等，獲得DLG、DEM以及DOM數(shù)據(jù)[1]。2）測(cè)量像控點(diǎn)。一般來說，測(cè)量像控點(diǎn)的位置，采取雙參考站快速靜態(tài)測(cè)量法和RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量法，運(yùn)用GPS擬合法，獲得高程數(shù)據(jù)。

對(duì)于像控點(diǎn)的布置，按照每條航線3條～4條基線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置1對(duì)點(diǎn)，保證像控的選刺和整飾等，能夠達(dá)到基本設(shè)計(jì)要求。布點(diǎn)可以控制成圖的范圍，測(cè)段接頭位置沒有漏洞。刺點(diǎn)誤差以及刺孔的直徑都＜0.1mm，并且要刺透，沒有雙孔。點(diǎn)位說明要確切，略圖要完整。

（2）數(shù)據(jù)處理和成圖。測(cè)量數(shù)據(jù)和圖形繪制流程如下：①解析空中三角測(cè)量。在具體操作的過程中，使用的是全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，經(jīng)過像點(diǎn)連接以及像控點(diǎn)量測(cè)等流程，自動(dòng)完成空三加密以及DOM生成。對(duì)控制點(diǎn)文件以及相機(jī)文件等，進(jìn)行相應(yīng)的檢查，保證輸入無誤后，進(jìn)行像控點(diǎn)量測(cè)[2]。②外業(yè)調(diào)繪。在操作時(shí)，采取全野外調(diào)繪法，利用航空影像，借助自由網(wǎng)空三成果，生產(chǎn)DEM。③地形圖數(shù)據(jù)采集和編輯。利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。模型定向選擇的是空三自動(dòng)恢復(fù)模型，實(shí)現(xiàn)立體測(cè)圖，進(jìn)而減少二次誤差，提升立體測(cè)圖精度。開展采集作業(yè)前，需要開展空三精度檢查。并且使用像控點(diǎn)開展檢測(cè)作業(yè)，當(dāng)達(dá)到精度要求后，再開展后續(xù)作業(yè)。④生成DEM和DOM。使用專業(yè)軟件，進(jìn)行DEM制作，確保其精度同經(jīng)過編輯后的地形圖數(shù)據(jù)相同。利用DEM成果數(shù)據(jù)，使用專業(yè)軟件，進(jìn)行正射影像制作，并且檢查套合DLG數(shù)據(jù)。在進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理時(shí)，工作人員要做好嚴(yán)格的把控。

具體來說，要將數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，同IMU/DGPS系統(tǒng)相互融合，開展空三加密處理。根據(jù)各個(gè)元素以及數(shù)字微分糾正對(duì)正射影像進(jìn)行求取，根據(jù)數(shù)據(jù)處理流程操作，獲得相應(yīng)的數(shù)字正射影像圖。在具體工作中，利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)相關(guān)需求，對(duì)采集的數(shù)據(jù)開展分層處理，最終依據(jù)收集的數(shù)據(jù)，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)地形圖進(jìn)行制作。

（3）無人機(jī)測(cè)量結(jié)果分析。上述測(cè)繪項(xiàng)目中，在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)部，采取基于GXCORS的網(wǎng)絡(luò)RTK定位法，進(jìn)行多個(gè)檢查點(diǎn)測(cè)量，并且把檢查點(diǎn)全部導(dǎo)入DLG成果，開展全面檢測(cè)。因?yàn)闇y(cè)繪地區(qū)地形陡峭，而且地物比較少，因此只進(jìn)行高程精度檢查。選擇分布在易于判斷特征點(diǎn)的區(qū)域，開展數(shù)據(jù)采集作業(yè)，并且在圖紙上明確標(biāo)注測(cè)點(diǎn)的位置，便于數(shù)據(jù)對(duì)比分析。

本項(xiàng)目總計(jì)檢測(cè)216個(gè)高程點(diǎn)，高程中誤差值是0.155m，最大誤差值是0.271m。此次作業(yè)中，總計(jì)投入4人，用了3天便完成了外業(yè)測(cè)繪作業(yè)；內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作投入4人，用了3天完成任務(wù)?？傆?jì)花費(fèi)6天，便完成了全部的測(cè)繪工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山地形圖測(cè)量和成圖過程中，利用無人機(jī)攝影測(cè)量，可以快速得到所需要的地形圖。從無人機(jī)測(cè)量結(jié)果分析中可以得出在具體項(xiàng)目應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)成圖比例尺和精度要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照技術(shù)操作流程完成數(shù)據(jù)采集和處理，才能制作出所需要精度的地形圖，以滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)的需要。