基于无人机遥感测绘技术在矿山测量中的应用研究

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第9期   作者:成旭红
[导读] 近年来,基于无人机低空遥感技术的4D产品生产,应急数据采集
        成旭红
        内蒙古金安达人力资源服务有限责任公司 内蒙古 锡林浩特 026000
        摘要:近年来,基于无人机低空遥感技术的4D产品生产,应急数据采集,小范围地表监测等与测绘相关技术不断成熟,为区域大比例尺基础地理数据的快速获取及其应用,和进行应急处理工作时快速获取地表数据提供了相应的技术支撑.无人机低空遥感技术在矿山测量中也得到应用,通过对无人机遥感测绘技术在矿山测量中应用进行研究,可以供测绘人员借鉴和学习。
关键词:矿山测量;无人机;遥感技术;测绘技术
        
        1无人机遥感技术现状
        无人机技术是在我国科学技术水平不断创新与发展的背景下产生的,在近几年来获得了飞速发展,在许多行业领域中获得了非常广泛的应用。同样无人机技术也在工程测量中发挥了非常大的用处,现阶段低空无人机遥感技术为工程测量提供了更多的可能,可以实现较低的飞行高度,拍摄出像素高、成像性好的图像,并且能够迅速获取测量区域的地理特征等信息。遥感技术的使用需要与其他相关技术进行结合,这样才能发挥出遥感技术的优势,这样的限制也适用于无人机遥感技术,必须要与其他遥感技术共同使用才能够更好地发挥出自身的价值。通过多种技术的相互融合,能够很好地弥补无人机遥感技术自身的短板,更好地利用无人机遥感技术的长处,为推动无人机遥感技术进一步发展奠定基础。
2应用优点
        2.1工作效率高
        由于无人遥感技术的技术特点,在测绘工程中显示出了优势,对于测绘质量有明显的提升,同时无人遥感技术的操作方式较为简单,特别是在测绘任务重、时间紧的情况下,使用无人遥感技术能较快的完成任务。而通过无人机遥感技术能够实时的提供现场图像,直观的查看现场情况,在出现险情灾情时,可以尽快的根据现场情况部署救援工作和制定救援计划。
        2.2运作灵活
        无人遥感技术所使用的无人机设备能够低速飞行,给予操作者充足的时间来决定下一步操作计划。而无人机具有较为轻便的特点,可以灵活地在空中运行,并且对于起降场地没有特别的限制,可以根据实际情况选取不同的起降方法,而其构件较为简单,因此可以快速的安装及操作。有些测绘地点具有较为复杂的地形地势,使用飞机时难以在第一时间充分掌握现场信息,而使用无人机则可以有效的解决这种问题,保证测绘的质量。
        2.3数据处理快速
        目前无人机遥感技术在测绘时的分辨率基本上能够达到大型飞机的标准,通常能实现0.1-0.5m的分辨率。与卫星影像相比,更能体现其优势,如对于现场测绘数据能够以较快的速度进行采集及处理,因而比卫星影像的工作效率更高。某些特殊地形使用航空测绘技术需要耗费大量的人力物力,在这种情况下,无人机遥感技术只需投入较少的资金就可以高效的完成测绘工作。
        2.4技术水平先进
        无人机遥感技术中,使用导航控制系统可以精准的控制无人机的运行,并搭载一些高精度的拍摄设施和多功能的拍摄技术,能在测绘现场进行多角度的拍摄,如从俯视角度、侧视角度、倾斜角度完成拍摄,即使在测绘现场有大型建筑物的遮挡,也可以从另一个方位完成测绘。另外,我国的无人机遥感技术市场活跃,技术水平与其他发达国家相比也处于较为领先的水平。


3无人机遥感测绘技术在矿山测量中的应用及要点
3.1 矿山测量
        矿山测量这项工作贯穿于矿山开发全生命周期,在矿山地质勘探、矿产开采、矿山建设、矿山运营、矿山报废等各个阶段,都需要工作人员应用现代化测绘技术,全面掌握矿山信息,发觉、控制危险因素,确保矿山开发运营的安全性与生态性。无人机遥感技术常用于矿山测量中,根据测量工作要求设计航线,由无人机搭载不同类型传感器进行航摄,能够获取雷达、真彩色、多光谱等多种类型的矿区遥感影像资料,经系统处理后,可提取出详细精准的D0M数据,应用Arc Map软件,直接进行平面测量,应用Smart3D软件,构建测绘区域的三维地形地貌图,直观展示测区地形,获取即时的矿产开采信息,计算出各个时间段的煤矿开采量,实现采场日常验收,为出入沟放样、爆破孔标定、采矿技术界限标定等工作提供信息支持,切实保障矿山生产安全。
3.2 提出任务,申请空域
        无人机遥感测绘作业任务提出后,需对测区基本情况、覆盖范围进行调查分析,明确测绘目标,合理制订测绘计划并安排外业工作时间。外业开始前,向空域管理部门申请空中作业飞行许可证,申请通过后方可进行飞行作业。
3.3 像控点布设与相机检校
        无人机遥感技术于工程测量中,首要的工作就是像片控制点布设,根据工程测量需求实地布设控制点,要想获取更为精准的数据,可加密摄影测量的控制点。一般而言,像控点布设会采取区域网布点的方式,在测区内设计出2条航线,设置12条平高点布设基线,再在航线上布设高程控制点,每条航线布设5条基线。完成上述工作后,根据测量需求选择合适的无人机及上面携带的摄影装备,检查各个装备是否正常运行,检查摄像是否清晰,分辨率是否达标,确认无误后方可起飞。
3.4 航空摄影
        无人机飞行受外界环境的干扰较小,但是为了保证测量效果,应该提前掌握测区地形地貌信息,明确山峰、水域、建筑、构筑物等地形要素分布情况,合理设置航线,再根据测区的风力、风向、降雨、起雾、云系高度、光照强度、太阳高度角等信息,选择合适的工作时间,天气晴朗、风阻低、云雾少、大气透明度高且无尘沙飞扬的天气是最适宜的,无人机飞行期间,不断调整相机的焦距、像幅,以获取最佳的航拍影像。
3.5 高精度加密计算
        从以往测绘工程测量技术中可以看出,采用传统技术进行测绘时,信息处理基本上都是由工作人员完成,在浪费了大量时间的情况下,精度没有得到保证,明显不利于测量工作的顺利完成,而采用以科技进步为基础的无人机遥感技术进行信息处理,可以有效避免这一问题。举例来说,采用无人驾驶飞机遥感技术对矿山进行测量,可以有效地完成数据采集和拍摄数据的后期处理,给工作人员带来更多的方便。
        无人机航拍获取的影像资料、像片控点数据会经由通信系统预处理,再导入INPH0N软件主模块中,进行下一步的空中三角测量,在Ortho Vista模块、Seam Editor中纠正单片,拼接影像,生成正射影像成果。数据处理过程中,可采取自检校的平差方式,消除大气折光、地球曲率等因素造成的数据误差,提升测量结果准确度。获取测量数据及影像后,工作人员还可以将其导入Context Capture Center软件中,点击提交任务,进行三角测量解算,根据实际情况设置运行参数及像控点位置,根据作业目标选择建模的区域、精度、格式,进行实景三维建模。
结束语
        通过本文的分析可以了解到,无人机遥感影像技术应用到矿山测绘中,能够有效测绘出矿山内部结构,为数字矿山建设提供有力依据,保护矿山工作人员的安全,推动矿山环境整治,便于开采者研发开采,是未来必然的发展方向。
参考文献
        [1]吴少燕,邹思萌.无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用[J].世界有色金属,2019(22):19-20.
        [3]管文晋.矿山测绘中无人机倾斜摄影技术的应用[J].冶金与材料,2019,39(4):119-120.
        [4]谷珊.无人机航测技术在矿山测绘中的应用分析[J].河南科技,2019(8):78-80.
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