新疆哈密市哈密市自然资源勘测规划院 新疆 839000
摘要：随着改革开放不断深入，技术发展速度越来越快，无人机相关技术在测量中的应用，为相关测量行业发展提供助力。传统矿山测量难度大，测量精准性较低，将无人机技术运用到测量之中，可有效降低测量难度，提高测量精准性满足实际矿山测量需要。本文以实际案例为例，分析无人机技术在某矿山测量中的具体应用，希望可以为无人机技术在测量领域的进一步应用与发展提供一定帮助。
关键词：测量；无人机；矿山；应用
无人机技术在测量领域中的应用主要通过无人机遥感等技术，对待测物图像情况行测绘，便于相关管理人员了解待测物实际情况。当前无人机技术应用具有经济实用性强、测绘效率高、数据传输时效性强等优势，可有效提升测绘质量，满足企业发展需要等。
1.矿山基本情况——以G矿山为例
1.1矿山概况
G矿山为铝土矿，位于G省五个乡镇共同管辖区域，在此区域内公路贯通全城，交通便利，矿区与县城公路之间有简易公路相通，方便与各道路之间交通运输。矿区主要位于亚热带区域，日照时间为1682.25h，年均温为21.5℃，降雨量为1359.06mm，矿区以铝土矿为主，煤矿资源相对较少。
1.2矿区测绘要求
在矿区测绘上需要满足以下三个要求：（1）测绘覆盖面需要广。铝土矿具有自身分布特点，一般其主要存在于地层表面，大多与矿土共存，使得其分布特征相对分散，在矿区测绘中需要可以进行大面积测绘，并且将矿区基础资料进行回传，以便于全面掌握矿区实际情况，为下一步矿区开采等提供基础数据图像等。（2）测绘所需人员少。由于该矿区测绘人员相对较少，因此所需要测绘手段需要简单方便，满足测绘人员不足实际情况，避免人员过多造成人员浪费等。（3）测绘所需要成本得低。由于测绘需要对整个矿区行测量绘制，难免会出现资金过多等问题，故在测绘过程中需要尽可能降低测绘所需要的资金，减少测绘成本，提高整体矿区测绘质量。
1.3矿区测绘手段选择
技术人员根据此矿区测绘需求比对传统测绘手段与无人机低空测绘手段差异，最终选择无人机低空遥感测绘技术，对本矿区进行测绘。首先，利用低空无人机测绘可以满足大面积测绘需要。其次，运用无人机低空遥感测绘技术所需测绘人员相对较少。在测绘过程中只需3到6人便可完成测绘工作，满足该矿区测绘人员数量不足实际情况，促进矿区测绘工作顺利推进[1]。再次，无人机测绘所需成本较低。与传统的测绘方式相比，无人机低空遥感测绘技术可以快速实现对矿区测绘工作，并将大量高空数据传回地面，并按照预先制作好的大比例地图及高程模型，实现数据快速回传与处理，缩短数据处理周期，减少矿区测量所需外业工作量，从而降低时间成本与人力成本，促使测绘经济效益提升。
2.G矿山矿区测绘无人机遥感技术测绘中具体应用
2.1测绘中所用无人机遥感技术组成
该矿山测绘工程中所有的无人机遥感技术主要由硬件系统、通讯系统、软件系统等组成。在测绘过程中技术人员严格依据测绘当天天气情况、风速情况等对无人机飞行高度、起降方式等进行设计，并选择相适宜无人机进行测绘工作。该矿山测绘中所用低空无人机遥感技术主要组成如下：
（1）飞行平台。飞行平台属于该无人机飞行的基础承载平台，包括了飞机供电、机体、导航器、传感器、推进设备等，根据使用无人机具体型号等，要求平台的承重量在2.012kg以上，飞机飞行速度在60.01km/h到159.99km/h，飞机续航能力需要达到1.5h以上，可抵御当天预估4级风，且平台面积需要满足飞机降落需要。
（2）通讯系统。通讯系统为无人机测绘中数据传输重要系统，通过此系统可以将无人机控制信息与无人机测绘信息传递，为无人机控制与后台数据处理提供有力保障。
（3）遥感设备。
遥感设备属于该矿区在应用无人机过程中的重要影像获取系统之一，传感器需要放置在无人机任务仓中，该矿区测绘过程中使用传感器包括多光谱成像仪、数码相机（高分辨率）、合成孔径雷达等。并于测绘之前对传感器行检验，确保传感器无异常后利用无人机对矿区进行测绘。
（4）控制（飞行）系统。无人机飞行质量与控制系统有很大关系，因此在该矿区测绘过程中对飞行控制系统进行设计，该飞行系统包括IMU/GPS系统、转速传感器系统、GPS接收机系统等，可对无人机行精准控制，确保测绘过程中无人机飞行稳定，避免由于无人机飞行不稳定导致测得数据出现较大偏差。
（5）后台数据处理系统。无人机测绘获得数据需要经过科学处理与提取，这个过程主要由后台数据处理系统完成。数据处理系统可以接受来自传感器传送回的航拍数据等，后通过编辑好软件系统对数据进行筛选、处理，并绘制出预先制定好比例尺的相应测绘图。并，在数据处理过程中，对可能出现的测绘错误或者偏差数据进行校正，进一步确保测绘精准性[2]。
（6）回收与发射系统。发射系统主要为发射信号系统，通过发射无人机控制信号，实现对无人机高度、速度等控制，使得测绘人员可以在地面上对无人机进行控制，确保测绘工作更加高质量推进。回收系统，则可以对无人机进行回收，确保无人机完成测绘任务后准确回落到预定位置，保证无人机安全。
2.2无人机低空遥感测绘具体操作流程
利用无人机低空遥感测绘技术对该矿区进行测绘时需要按照资料收集与整理—起飞场地选择—飞行控制系统检查—检查飞行质量和影像质量并整理飞行资料这一顺序进行。
（1）资料收集与整理
在接收到矿区测绘任务后，对任务进行分析，并细致化分解任务，确定无人机需要完成具体测绘目标与任务，确定在测绘过程中所需要的遥感设备与飞行平台。在测绘天气选择上以晴天气为宜，便于采集更加清晰高清图片，同时尽可能选择风小季节进行测量。在测绘之前需要对该矿区具体地质资料进行整理，并对野外天气进行综合判断，最终选择10月21日，天气晴，高空无风，于上午9点开始测绘。
（2）起飞场地选择
根据该矿区选择无人机飞行平台相对较小，选择使用senseFly S.0.D.A.3D（索达3D）无人机对该矿区进行测量。在测量中由于此矿区附近交通便利，选择部分临近公路作为无人机器起落场地，最大程度确保机载设备、飞机、人员安全情况性进行无人机低空航测。在测量中为最大程度确保安全，先对无人机行试飞，无人机飞行平稳无疑异常后开始正式测量。
（3）飞行控制系统检查
为保证无人机可以实现对该矿区准确测量任务，在设备选择后开始测量前，对设备飞行控制系统进行检查，并检查无人时各设备是否完整，是否存在零部件皮损等问题，保证无人机等设备可以满足该矿区实际测绘工作需要。
（4）检查飞行质量和影像质量
待无人机完成飞行任务后对无人机遥感影像质量进行检查，同时检查无人机飞行质量，此次测绘过程中并未发现测量图像出现像素不足等质量问题，且相片色彩饱和度等均满足实际测绘要求。最后对飞行资料进行整理，保存完整原始测绘资料，为更为深入矿区测量分析与研究提供必要数据支持[3]。
结束语
综上所述，无人机技术在矿山测量中的应用可以提高测绘质量，满足矿区实际测绘需要。但需注意，在矿区测绘上需要结合实际工程需要，选择相适宜无人机遥感技术，并制定科学测绘计划，全面促进矿区测量质量有效提升。
参考文献：
[1]袁曼飞，谢忠俍.基于无人机遥感测绘技术在矿山测量中的应用研究[J].中国锰业，2018，036（005）：11-13.
[2]段伟.基于无人机遥感测绘技术在矿山测量中的应用研究[J].大科技，2019，000（012）：132-133.
[3]向杰，陈建平，李诗，等.无人机遥感技术在北京首云铁矿储量动态监测中的应用[J].国土资源遥感，2018，30（003）：224-229.