无人机航测在露天矿山测绘中的应用 王平

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:王平
[导读] 摘要:在科学技术水平显著提升的背景下,机械生产已经逐渐替代了人工生产模式。
        自贡远望勘测咨询有限公司  四川自贡  643200
        摘要:在科学技术水平显著提升的背景下,机械生产已经逐渐替代了人工生产模式。其中,无人机航测技术的到来,给露天矿山测绘带来了新的突破,不仅测绘精度高,同时也提升了测绘安全性和效率。基于此,本文首先分析无人机航测在露天矿山测绘中的优势,进而探究无人机航测在露天矿山测绘中的应用方法。
        关键词:无人机测绘;露天矿山;应用
        引言
        无人机航测在环境质量检测、国土资源调查、城市建设规划、自然灾害的防治等领域都有较大的应用。地理信息系统主要是应用于矿山测绘信息的数据处理和图像管理,能够准确获取数据,并且保证在日后的查询和整合的进程中能够具备有效的资源和信息参考。全球定位系统在使用的过程中具有全天候、多角度、灵活性等特点,能够保障数据采集的全面性和准确性,并降低数据测量进程中的误差和披露。
        1无人机航测系统构成
        无人机航测系统主要包含:无人机起飞平台、飞行控制系统、数码相机、地面站、无线通信、地面数据处理系等。飞行平台采用了无人机设备,控制系统采用专业的微型无人机控制系统,摄像系统搭载高像素、高分辨率数码单反相机,在无人机飞行过程中,飞行控制系统控制相机快门实现定点曝光,采用固定光圈确保物镜畸变参数更加统一。为了提升露天矿山测绘效率、实现安装生产目标,要做好无人机航测设计工作,采集1:2000数字线划图,对无人机航测系统进行试飞验证矿山数据采集精度。除了要做好无人机航线设计和数码相机调整,还要在地面上指定位置设置控制点,通过区域网空中三角测量自检方法,计算出系统误差根源,对像点位置坐标值进行修正,确定内方位元素、物镜光学畸变数值,保证相机标定精度,将标定结果应用到无人机航测系统中,这样即可借助无人机航测系统在区域大比例尺地形图中采集高精度数据信息。
        2无人机航测技术在矿山测绘中应用的价值
        第一,提高了操控的效率。基于机型、无人机航测技术的视角来说,对比从前应用在矿山测绘中的人机航测技术来说,无人机航测技术拥有着十分明显的优势特征,取得了更好的测绘效果,不仅便于携带与操控,而且提升了航测技术应用的效率。第二,确保了矿山测绘所得数据信息的准确性。通过将无人机航测技术运用到矿山测绘工作当中,能够保证矿山测绘的质量,借助更高分辨率的摄像头,可以提高所测绘数据信息的准确性。一般来说,相较于人机航测技术,通过无人机航测技术测得的相关数据信息是更加精准的,能够带给之后的设计、施工方案的编制更多的数据参考与依据,提供了极大的便利性。第三,在应急性方面发挥出良好的作用。进行矿山测绘工作的过程当中,一般包含了十分复杂的不同流程部分。在具体测绘的时候,其中存在的很多不确定因素是难以规避的。所以,应急性如果较好是非常关键的。以往在矿山测绘当中所采用的人机航测技术,一般会被很多不同的因素所影响,一旦产生突发性事件之后,通常难以立刻制定出科学的应对策略,进而导致出现了一系列相关的不良问题,比如,人工、资金等方面会蒙受巨大的损失。而通过运用无人机航测技术,显然能够有效处理很多不同类型的突发性事件,使人工、资金方面的损失率下降,达到控制成本的目的。
        3无人机航测在矿山测绘中的应用
        3.1无人机航测联合平差
        无人机航测包括垂直摄影和倾斜摄影数据。然而,一些传统的测量系统不能很好地处理倾斜摄影数据,因此在无人机航测的通用设置中,应充分考虑图像之间的几何变形和遮挡关系,保证矿产资源即使是隐藏在建筑、植物等覆盖下,仍旧能够通过遮盖物、土层等有效判断矿产位置。

在此基础上,结合POS系统提供的外方位元素,采取由粗到精的金字塔匹配策略在每级影像上进行同名点自动匹配和自由网光束法平差,得到较好的同名点匹配结果。利用外方元素与测量元素相结合的勘测形式,能够准确判断出矿产资源位置,尽量缩小存在的误差和偏差,得出较为准确的矿产资源位置。
        3.2注重对结果进度加密,完成采集精度测量任务
        开展矿山测绘的工作过程当中,需要科学利用无人机航测技术。在此过程中,主要运用了三角测量方法,通过借助先进的数码影像技术,实现针对小面积管控点的准确测定,能够获取到的信息量较少。目的在于有效掌握所测定矿山区域当中相关的影像数据,与此同时,科学计算外方位元素、加密点地面的坐标等不同的参数,然后借助软件予以有效处理。依靠先进的计算机技术、信息技术等,可以确保测定数据的准确性。有关无人机航测工作者应该合理计算相关定向点的方位,并且获取到不同项的计算误差值,明确有关连接点的误差数值,实现对无人机航测具体高度的科学分析,掌握具体的航测构造。除此之外,进行无人机航测的过程当中,应该参考图测的比例情况,完成测定与分析的任务,有利于保证航测所得数据的准确,进而达到获取相关数据的目的。
        3.3确定矿山测绘结构
        在进行采矿工作中,对矿山的策划和采矿企业的选择也是非常重要的。随着社会的经济和科学技术的不断发展,先进的信息技术和智能技术已经被广泛地运用在人们的日常生活以及社会的各项领域,这就不仅改变了人们的生活方式,同时也给采矿业中的矿山测绘工作带来了一定的影响。在对矿山进行测绘时,使用无人机航测技术不仅改变了矿山测绘的工作方式,还在确保工作质量的前提下降低了资金成本的投入,有效的提高了工作效率,从而使得矿山测绘工作迈入一个新的发展领域。无人机航测技术中涉及的远程成像技术能够为测绘人员提供整座矿山的结构面貌,一定程度上降低了人工测绘工作中发生危险的可能性,其不仅能够减少人力、物力、财力的投入,还提高了开采的效率,确保不会出现开采过程中的资源浪费现象,进而促进了整个采矿行业的可持续发展。
        3.4处理矿山测绘图像
        在实际开展矿山测绘工作之前,不仅要基于无人机航测技术选取相应的测量点,还要反复检查无人机设备,做好相关设备调整工作,确定无人机摄像头的各项指标正确等。为了提高矿山测绘的精准度,对矿山地质图像进行有效处理以及高质量的摄影测量,必须对无人机进行加固,避免在拍摄过程中无人机摄像头移位或者松动问题的发生。由于无人机航测在矿山测绘的过程中,无人机即便遭受到外界环境的干扰,但外界干扰对无人机产生的具体影响较小。特别值得注意的是无人机的飞行速度以及拍摄角度等问题,这些因素是直接可以影响到拍摄图像的效果。为了达到对于矿山测绘预期的效果,在对拍摄到的图像进行后期处理中,必须融合其它多项图像处理技术,去除图像中的干扰项。无人机航测技术用于矿山地质勘查捕捉航拍图像,能够针对拍摄到的图像进行高精度的处理。这些图像作为矿山测绘的基础,从2D地图到3D模型,无人机航测技术能够创造新的可交付成果。
        结语
        随着社会经济的不断发展,我国涌现出许多新兴技术。当前,我国无人机航测技术快速发展,其具有诸多显著的优势。在矿山测绘中,无人机航测技术能够有效弥补传统测绘技术的缺陷,提升矿山测绘效率。未来,人们要大力推广无人机航测技术,将其广泛应用于矿山测绘中。
        参考文献:
        [1]宋翔.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].中国金属通报,2020(04):132-133.
        [2]张智华.无人机航测技术在矿山测绘中的应用浅析[J].世界有色金属,2019,164(117):105-108.
        [3]王毓.无人机航测在矿山测绘中的应用[J].世界有色金属,2020(5):31-32.
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