探讨复杂矿山地质环境下无人机测绘技术的运用

探讨复杂矿山地质环境下无人机测绘技术的运用

于希英

身份证号码：370321199701113335

摘  要：在科技不断发展进步的今天，人工智能给人们的生活及生产带来巨大的帮助，无人机航测技术在矿山测绘中的应用就很好地证明了这一点，并且在研发及应用的过程中发展成为了获取空间数据的重要手段。文章主要分析了无人机航测在矿山测绘中的优势及应用状况。

关键词：无人机航测；矿山测绘；人工智能

前言

无人机航测技术作为我国具有重要意义的新兴的技术，智能化的无人机矿山测绘在当今社会飞速发展，整体呈现信息化和智能化的趋势，作为新时期的今天也对传统测绘提出了新的要求。所以只有无人机航测技术进行改良和升级，使其向数字化测绘方向转变和发展，信息化测绘才能有更广阔的发展空间，并推动我国测绘事业的发展。

1、无人机技术概述

1.1、无人机技术的具体概念

无人机技术就是无人的遥感技术，通常来说无人机技术就是将无人飞行器控制驾驶技术、GPS技术、远程通讯技术等应用在无人机上的一种新兴技术，这类技术在实际生活中的应用并不广泛，它主要的应用层面在测绘方面，在地理因素参与的事物中应用家谱广泛。无人机航测技术实现了信息化测绘，测绘由传统的静态地理信息获取与数据库建设的状态转变向动态的变化监测与实时更新转变并以此为主。无人机测绘全面利用起了航空、航天、水陆等快速观测的新技术，另一方面还实现了在基础测绘的基础上对地理信息变化的监测与更新。无人机航测技术为矿山测绘提供服务，展示信息化的测绘方式与功能形态。在矿山工程建设中，都不免会有测绘的工作量大，现场条件复杂的情况发生。这时，信息化测绘工程就要向测绘仪器的自动化、智能化发展，传统化测绘方式向数字化测绘方向转变和发展这个新阶段就是信息化工程测绘，它有着广阔的发展前景[1]。

1.2、无人机技术的具体构成及其特点

无人机大致由无人机平台、传感器、导航定位仪和数据处理组成，同时也运用了无人飞行器控制驾驶技术、GPS技术、远程通讯技术这几个模块。从实际运用的角度出发，无人机技术具有以下几个特点：(1)数据精度高，无人机在测绘的过程中安装了高分辨率的传感器，这样得到的测绘数据拥有极高的辨识度进而精度，数据可以达到大小收放自如的层次，相较于传统的测绘得出的数据，无人机航测的数据精度更高，更能体现出实际的测绘环境；(2)无人机航测就技术对测绘准备工作的要求较低，只要保障天气不过于恶劣，无人机在获取准许资格后就可以全天候24小时为我国各个矿山工程提供工程测绘服务，展示信息化的测绘方式与功能形态。传统化测绘方式向数字化测绘方向转变和发展这个新阶段就是信息化工程测绘，因此上它有着广阔的发展前景；(3)无人机技术的成本控制是非常低的，无人机并不需要安排相关岗位的工作人员，其各种操作都是智能化、自动化的，无人机可以依靠设备传输测绘数据。就从这一方面来说，无人机就能够达到降低测绘的成本，让测绘工作用短的时间做出最高效率低成本的事[2]。

2、无人机航测技术的优势

2.1、应急性能好

在工程测绘过程中，由于工作繁复且工程浩大，在测绘中途常常会出现一些意想不到的情况，而面临一些突发事件，应急反应十分重要。传统的人机航测由于各种限制，使得在出现突发事件时不能够及时采取应对措施从而造成一定资金或者人工方面的损失，而无人机航测技术则能够具体应对突发事件，而整个过程中只需要为其提供一个比较平整的降落地面即可，因此极大的降低了资金、人工方面损失的可能性，大大节省了空间资本。

2.2、作业周期短

作业周期短与其飞行高度有关，其飞行高度一般控制在1000米以下，这样的高度在飞行过程中对于空城要求不高，因此不需要申请空域，而这一点极大的提高了工作效率，减少工作阻碍，因此有助于缩短作业周期。

2.3、收集数据信息精准

无人机航测技术能够到人机航测无法到达的地区进行探测，加之其摄像头的分辨率极高，无论是从其飞行条件还是高度来看都能够极大的增强工作效果。因此，用无人机航测技术测绘出来的数据往往准确率极高，有助于矿山开采的具体施工方案的制定[3]。

2.4、操作方便

无论是在技术方面还是机型方面，无人机航测相对于传统的人机航测而言都有很大的进步，因此在操作中也十分便利同时也方便携带。

2.5、节约成本

无人机航测在操作中完全依靠遥控进行，加上其机型较小，因此在操作费用以及人工成本和安全系数方面都具有一定的优势。

3、现阶段无人机航测在矿山测绘中的运用探析

3.1、设计航线及地面控制

无人机航测在矿山测绘中应用过程中，主要是以当前区域地图影像为基本参考值进行航测，首先需要设定航测基本坐标，航向以及飞行航线等，这样能够保障无人机在实际航测过程中能三度重叠。

在航测过程中，需要确定矿区中需要进行测绘的区域，可以选用横纵方向交叉布置方式，无人机可以需要根据提前设置的航线进行航测，操作人员在无人机执行航測任务过程中需要对无人机基本用电量进行关注，发现问题之后及时处理，确保航测工作的稳定开展。无人机航测任务进行过程中相关部门需要做好控制工作，根据相关规定对地面实际情况进行布设。对现场工作环境进行布置至关重要，相关部门需要结合需测绘矿山基本特点探求工作位置点，提升无人航测精确性，扩大航测覆盖范围。

3.2、加密结果进度及采集精度评定

无人机航测过程中应用的三角测量法主要是数码影像对小面积控制点进行测量时，获取的信息量较少，主要是对矿山勘测区域内获取的影像数据进行提取，然后对外方位元素以及加密点地面坐标进行计算。

通过将获取的信息传输到相关软件之后进行处理，在现代计算机网络技术基础上使得测量效果全面提升，这样能够提高测量准确性。在航行过程中，相关技术人员需要结合测量标准计算定向点位置，掌握各项计算误差值，确定各个连接点之间的误差值，分析无人机航测过程中的高度，对航测结构进行探析。需要严格按照图测的比例展开全面检测，提高航测数据精确性。通过对结果进行分析，能够突出航测技术小区域大比例的航测成效[4]。

3.3、无人机拍摄在矿山测绘中的应用

当前我国大多数矿山测绘都是以建立数字矿山为主，通过各类测绘手段对矿山整体发展情况数据进行分析，这样便于建立数字矿山结构模型，为矿山开采以及施工管理工作提供重要的技术保证，这样能对矿山资源进行全面利用。在实际航测过程中需要严格按照相关规定进行设置，对航测摄像控制点有效布设， 可以借助PTK差分定位方法对控制点范围内各项平面数据和立体数据有效调控。

无人机在航测过程中会记录较多影像信息，从而导致立体测图软件，能够实现影像自动匹配，再经过数据之间的有效对接，能建立三维立体模型。通过预先设定控制点对影像坐标数据进行设置，确保影像准确性全面提升，再通过绘制软件对轮廓以及基本边线等数据进行设定，能够促进信息数据之间的有效匹配。

结语

无人机航测在矿山测绘中发挥着越来越重要的作用，它不但节省了人力成本及资源成本，更加保证了数据收集的精确性及操作人员的安全性。鉴于矿山区域地形复杂，人们要想收集到有利于开采的资料，就要对其进行全面的航测及评估，制定出可行的方案，这样使得我国的矿山开采事业在无人机航测的帮助下，更加具体可行，所以在无人机航测领域继续研发创新并投入使用，是今后生产及科研方面不可缺少的数据收集途径，具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]董敬文.探讨复杂矿山地质环境下无人机测绘技术的运用[J].中国金属通报,2022(5):225-227.

[2]范玉俊.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用研究[J].四川建材,2022,48(12):53-54.

[3]白洁.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用[J].华北自然资源,2021(3):68-69.

[4]李明.工程测绘中无人机测绘及遥感技术的运用[J].中国金属通报,2022(4):174-176.