全定雄
广西壮族自治区区域地质调查研究院 广西 桂林 541003
摘要：无人机航测技术是一种新型航空遥感数据获取系统，可以通过对位置、地理及矿山利用状况等信息的勘察和测量，为矿山测绘获取相关信息，以达到全面掌握矿山基本信息及其使用情况的目的。相比于传统测绘技术，无人机测绘技术效率高，测绘精度性好，是当前行业内普遍认可并采用的新型高科技测绘技术。鉴于我国矿山测绘是测绘产业中一个较大组成部分，且矿山后期利用有着高安全、科学性和合理性的需要，因而，无人机航测技术被广泛应用在矿山测绘中，以满足矿山测绘愈来愈高的需要。本文基于此背景，通过分析无人机航测技术的优势，探析其在矿山测绘中的应用方法，以期为无人机航测技术能够在矿山测绘中发挥更大的作用提供帮助，同时也为相关工作提供参考和借鉴。
关键词：无人机航测技术；矿山测绘；应用
作为新兴遥感技术中一项重要分支，无人机航测技术有着诸多优势，具有快速反映、数据获取快和3D建模等特点，在各行各业中发挥着不可替代的作用。尤其是在矿山测绘中，由于无人机高性价比的优势，其被广泛应用在对矿山危险地段的勘测，不仅有效保证了测绘人员的人身安全，而且还能以较低投入获取最广泛的信息，大幅提高工作效率，减少前期测绘投入成本，可以说是测绘单位不可或缺的一个重要工具和手段，实用性极佳。遗憾的是，由于相关测绘单位经验的缺乏，无人机航测技术在实际矿山测绘工作中还存在诸多不足，一些工作方法迫切需要改进。
1.无人机航测技术
无人机航测技术是一种新型遥感技术，它通过综合飞行器技术、通信技术和定位技术，实时监测锁定区域，不受自然条件等因素影响，相对于利用光学传感设备测绘，稳定性更佳，分辨率和精确性更高。更为重要的是，无人机技术支持工作人员通过远程通信操作随时摄影测量，测绘区域虽然小，但相比通过卫星测绘成本更低，机动性更强，尤其是在对矿山危险区域进行测绘时，远程操作更能保障测绘人员的人身安全，安全性相对较好。正是由于无人机航测的这些优点，其被广泛应用在旅游、救灾及电影等行业中，应用十分普遍。矿山测绘出于测绘环境的复杂性，也将无人机航测技术作为了实际测绘的一项重要手段，通过无人机航测技术对矿山地理、地形以及资源分布情况进行测绘，并通过绘图软件，进行三维建模，为矿山开发和利用提供数据支撑[1]。
2.无人机航测技术的优势
2.1影像数据分辨率高
相较于传统测绘技术，无人机航测可借助无人机技术，通过远程通信执行拍摄操作，并借助高分辨率的传感设备，传递实时高分辨率的影像资料，借助这些影像资料，测绘人员可以精确测绘区域的实际大小。并通过操作无人机反复测绘，保护测绘数据的精准性。除此之外，通过无人机传递的高分辨率图像也可以使测绘人员清晰看到矿山的真实面貌，为矿山资源利用和开发提供方向和指导。
2.2数据获取速度快
传统测绘数据获取周期长，且需通过长期反复的计算，保证数据的精准性，数据获取效率较差。而无人机航测技术改变了这一局面，借助无人机航测技术，测绘人员可以节省前期大量准备工作的时间，实现即测即绘，并通过无人机与设备之间的数据连接，实时获取测绘数据，数据获取速度快，效率高。另外无人机因其机动性好，受天气影响较小，极为适合深入到地理环境或气候环境恶劣的区域进行测绘，对测绘人员人身安全是一大保障[2]。
2.3性价比高
传统人工测绘工期较长，且由于测绘环境复杂，测绘人员实际测绘工作量大，而无人机航测技术的出现将降低测绘人员的工作量，帮助测绘人员及时保质的完成工作任务，并且由于性价比较高，一次投入可多次反复使用，经济性和实用性好，对于测绘单位来说不仅能提高测绘人员工作效率，而且能保证实际测绘工作质量，确保数据的精准性，因而接纳度较高，技术应用前景十分广阔。
3.无人机航测技术在矿山测绘中的作用
3.1对矿山的整体监控
传统测绘工作依靠人工进行，工作量较大，需要投入较多的时间、人力成本才可能完成对矿山整体测绘，不仅投入较大，且会对矿山周围环境造成影响，不利于矿山资源后期的开发和建设。而无人机航测技术通过远程操作方式进行测绘，能够最大限度避免人工测绘对周围环境的破坏。除此之外，矿山地理位置复杂，人工测绘难度较大，通过人工或传统设备测绘的数据准确性较差，而无人机航测技术则能有效解决这一问题。借助无人机灵活性，深入各个复杂的地理位置复杂的区域，并通过通信技术实时传递信息，测绘数据更精准，相对也更加完整，对矿山整体监控难度较低，实用性较好[3]。
3.2获取数据、图像
矿山测绘的目的是为矿山后期开发和利用提供充足的数据支撑，也就是说获取数据是矿山测绘的主要目的。无人机航测技术在获取数据方面，不论是精准性，还是容量都远超人工测绘。再加上无人机可以在相对较近的地面进行拍摄，传递矿山真实面貌，不仅为后期测绘数据的验证提供基础，还能为后期矿山的开发和利用提供方向。除此之外，无人机设备由于配备了高分辨率的影像设备，因而能够在实际飞行中随时拍摄地理情况，传递高分辨率的影像资料，为降低测绘数据误差、保证测绘数据的精准性提供支撑。
3.3保护矿产资源
矿山属于不可再生资源，我国法律明确规定，对不可再生资源的开发和利用需采用科学的方式进行，严禁私人对矿产资源进行开采，但由于矿产资源开发利用空间较大，且由于我国幅员辽阔，对矿产资源实地监管难度系数较高，因而私人开采矿产的现象十分严重，矿产资源被极大的浪费，并引发了一系列的地质、环境问题，给人民的生命及财产安全带来极大的隐患。而无人机航测技术支持测绘人员借助无人机对矿产资源进行监控，有效避免了人力监控的工作量和难度，且无人机机动性较强，性价比高，可以对矿产资源进行监控却不易发现，能够有效杜绝私自开采现象，实现对矿产资源的监测和保护，是保护矿产资源的一种重要手段[4]。
3.4辅助测绘工作
无人机航测技术集合GPS技术、通信技术和无人机技术为一体，在矿山测绘工作中作用巨大。测绘人员可以利用无人机获得高精度的数据，并且降低天气、环境等因素对数据的影响，保证数据的精准性。另外，借助无人机航测测绘人员可以在短时间内获取大量影像资料及数据，并通过其他工作软件的辅助，及时对这些数据进行处理，降低实际工作量，缩短测绘工作周期，使测绘工作能够尽快完成，同时也满足不断剧增的矿山测绘需求，实现测绘工作效率和质量的提升，进而拓宽测绘单位经济效益，提高无人机设备实际利用率，达到资源的最大最优化配置。
4.无人机航测技术在矿山测绘中的应用方法
4.1设计航线及地面控制
无人机航测在矿山测绘应用中，首先需设定当前航测的基本坐标、航向和航线，从而保证无人机航测区域与实际测绘区域相符合，并且在航测开始前，操作人员要注意检查设备电量、工作情况，在条件允许情况下，可以进行试飞训练，确保实际测绘任务能够顺利进行。地面部门也需根据确定的航测区域，对地面进行布设，通过与操作人员的沟通，确定无人机工作位置点，使得整个航测范围、航测精确性有所保障。在航测开始后，操作人员要根据提前设置的航线进行航测，在航测过程中实时监控无人机信号及电量问题，一旦出现突发情况，应及时作出处理，保证航测工作能够顺利开展[5]。
4.2像控点的布设
这一点属于地面控制环节，但由于对矿山测绘意义重大，因而必须给予其格外的关注。首先测绘人员在实施布设时，要在测绘区域的实地勘探基础上，按照相关要求进行实施，确保航向和旁向重叠率保持一定比率。同时注意测量区域的踏勘，如结合所测量区域的地形地貌，进行分区，并在分区外布设像控点。在布设航线两端的像控点时注意左右半径不能大于半条基线的长度。在对像控点进行选择时，避开那些明显有争议的地形地貌区，保证无人机对像控点的易于识别性。另外在对像控点进行布设时，可以适当考虑对像控点的二次利用，选择那些交通便利、易于保存的区域作为像控点，为之后测绘工作打下坚实的基础，便于测绘工作的展开。
4.3数据反馈和精度评定
无人机航测时会通过与远程设备数据的连接，实时传输数据，测绘人员在获取数据后，要通过结合测量标准及定点位置，严格控制测绘数据误差，并通过及时调整航测工作，验证数据的精准性。另外，测绘人员也要严格根据测图比例对数据精确性进行分析，放大航测技术小区域大比例的航测优势。最为重要的是在数据传输过程中，操作人员要做好对数据的加密传输工作，降低外来因素对数据的干扰，确保数据的安全性。换而言之，这一阶段有测量方法的选定和成果精度分析两项任务，前者是指运用空中三角测量方法计算出影像的方位因素，然后对这些数据进行处理和分析，提供数据的精准度。后者是指多方面计算和采集数据确定无人机飞高度，然后通过一系列的数据比较，对无人机航测数据进行分析，降低航测数据误差，保证其精准性[6]。
4.4影像资料及建模
无人机航测由于配备了高分辨率的设备因而能够在实际航测中拍摄较多分辨率高的影像资料，这些资料在输入到相关测图软件后，可通过自动匹配，建立三维立体模型，为矿山的利用和开发提供数字化矿山结构模型，为后期矿山施工管理提供方向和技术支持。而要做到这项工作，操作人员必须在测绘前设定控制点，保证影像坐标数据与其相匹配，在借助软件对测绘区域轮廓和边角线进行设定，保证相关影像数据能够进行精准匹配，而不出现任何差错。这一阶段是测绘工作的第二大重点，主要是通过空中加密研究后，利用数据处理软件自动化建立模型，并将图形绘制成数据格式图，通过综合讨论对存在争议的区域进行处理，并根据矿山的实际需求，制作DLG数字线划图，为矿山的开发和建设指明方向。
结束语：
综上所述，无人机航测技术的应用不仅能提高矿山测绘的精度，还能有效保障测绘人员人身安全，同时降低测绘投入成本，显著提高测绘工作效率，在行业内有着非常广阔的应用前景。并且随着无人机航测技术的更新换代，其作用将愈来愈明显，未来也将成为矿山测绘的一种重要工作手段，在矿山测绘乃至各个行业中发挥其真正价值，产生更大的经济效益。但由于实际应用中，相关单位缺乏经验，无人机航测技术的价值未能得到充分发挥，因而这一阶段，测绘单位首先要做的就是改变工作方式，了解测绘新时代背景下无人机航测技术的价值和意义，并通过研究该技术特点和使用方面，充分掌握其工作原理，满足无人机航测技术在矿山测绘中的工作要求，并将其应用并推广到实际测绘工作中，推动测绘工作的改进和完善。
参考文献：
[1]彭文飞.基于无人机航测的矿山地形信息测量方法探究[J].世界有色金属,2020(19):27-28.
[2]范宝烁.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].名城绘,2020(2):0207-0207.
[3]史正军,刘明.无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用[J].科技资讯,2018,16(34):106+108.
[4]刘万松,严玉奎,刘沉香,于晖,张广利,赵栋.低空轻型无人机航测技术在水泥矿山地形测绘中的应用[J].中国非金属矿工业导刊,2018(2):53-54.
[5]申慧峰,陈源.无人机航测在矿山测绘中的运用策略探析[J].中国金属通报,2019(6):34-35.
[6]罗伟国,薛国建,李博.基于微型无人机航测的大比例尺地形图测绘[J].油气储运,2019,38(02):173-178+184.