摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机航测技术有了很大进展，无人机航测技术在矿山测绘领域的应用越来越广泛。本文以分析该技术在矿山测绘中的优势，并简要的论述了数据处理中的几个重要步骤，认为无人机航测技术在矿山测绘中具有明显的优势，对促进矿山建设有着积极的促进作用，具有测绘周期短、效率高、分辨率高、成图快的优势。
关键词：无人机航测技术；矿山测绘；应用研究
引言
矿产资源的开发与利用离不开矿山大比例尺地形图的测量工作，矿山地形图测量精度影响矿山安全生产、资源准确开采以及支护防护、矿山地质灾害预防等工程设计方案的合理制定，因此，矿山大比例尺地形图测量工作至关重要。矿山大比例尺地形图测量技术较多，随着动态GPS定位技术以及无人机航飞技术的发展，显著的提高了无人机航测技术的精度和可靠性，推动了矿山测绘技术的发展。
1无人机航测技术
通过对矿山的位置、地形、资源及其利用情况等进行实施勘查和测量，以获得相关数据信息是矿山测绘的主要目的，其意义在于全面掌握矿山资源的基本信息与利用状况，以此实现矿山资源的合理配置。但是，传统的矿山测绘技术效率低下，测量精度也较低，已不能满足当前矿山测绘的需求。近年来，随着信息技术的不断发展，无人机航测应用而生。无人机航测以无人飞行器为载体，通过利用影像处理、遥感传感、遥测遥控、无人机操控、数据通信及GPS定位等新兴技术，实现自动化、智能化、专业化快速获取矿山资源、自然环境、地震灾区等信息。
2无人机航测技术的优势
（1）影像数据高分辨率优势。随着我国北斗系统的广泛应用，显著的提高了实时动态GPS定位精度，如我国车载GPS导航定位系统等，加快了无人机航测技术的快速发展。无人机航测技术是定位技术、图像融合、无人机等技术的集合体。现代化高精度定位系统和高效的图像融合技术显著的提高了航拍影像的分辨率，可达厘米级，为进一步数据处理带来了更加精确的基础资料。此外，与传统的测绘手段及方法相比，无人机航测技术避免了大量外业测绘人员操作误差以及人员无法到达的区域，适用于大面积、复杂地形地貌环境的测量任务。（2）外业数据采集效率高。无人机航测技术在执行过程中外业数据采集是以航拍影像为主，即在较短的时间内可获得大量的航拍影像，与传统的测绘方法相比，无人机航测技术仅需3天~7天就可完成矿山范围内的外业数据采集，明显缩短了测量周期和外业采集数据工作量，即在单位时间了提高了外业数据采集效率。因此，高效的外业数据采集是实现工程任务紧、工程周期短的测量工程的基础，因而具有广阔的应用前景。（3）数据处理快的优势。无论是传统的测绘技术还是现代化测绘技术，均需面临数据处理的问题。与传统的测绘技术相比，无人机航测技术具有较高的数据处理速度，主要体现在以下几个方面：一是数据获取方式是以航拍影像和POS数据等形式进行，避免了数据的手动录入等缺陷；二是获得的遥感数据具有相对较统一的坐标系统，减少了坐标系统的转换频次；三是数据格式的同一性，仅需进行滤波、去噪等处理就可以进行空三加密等后期处理。（4）经济效益高的优势。无人机航测技术具有高的社会经济效益，主要体现在以下几个方面：一是无人机航测技术以现代化定位技术、图像融合和无人机技术为主，实现了快速测绘的目的，有效的降低传统测绘周期长、工作量繁杂的缺陷，提高了社会经济效益；二是缩短了测绘周期，实现了单位时间内高效测绘的目的，提高了无人机航测设备的利用率，使得仪器设备在相同的时间内获得更大的经济效益。
3无人机应用现状
无人机航测技术是指无人机设备上负载摄影设备等高精度传感器，在空中采集并回传航测工程数据的技术。无人机技术未成熟前，常采用传统客机航拍的模式，该模式周期长，投入成本高，一定程度上限制了航测技术的运用，难以满足工程测绘中需要快速更新数据的基本要求，导致许多工程测量不再使用航拍技术。如今，无人机航测技术的特点使航拍技术再次成为测量的重要手段，推动了现代数据采集和工程测绘地理信息产业的发展。
到目前为止，无人机航测技术已经在广大领域内投入使用，如军事、地理、航空领域，在一定程度上促进了中国经济与社会的进步。
4无人机航测技术在矿山测绘中的应用
4.1航线及像控点设计
航线设计是提高无人机航测质量的基础，要根据矿山测绘面积、地形地貌特征进行确定，若测绘面积较大，且地形地貌多变，则需对矿山范围划分子区块，将地形地貌特征相近且相邻的区域划分为同一子区块，再按照不同子区块进行航线设计；设计过程中为了防止无人机飞行过程中出现“留白”，则需根据地形地貌设计旁向重叠度、航向重叠度等参数，并注明无人机的飞行方向、高度，航线的数量等信息。
4.2空三加密测量
无人机航测过程中势必存在拍摄空白区域，如遮挡严重的区域可形成死角等，使得测绘区域局部的测量精度达不到航测的基本要求。基于此种情况，可以通过空三加密处理消除上述问题。空三加密是以航拍影像外的方位元素进行准确预算，结合计算机处理技术将测绘区域的干扰因素剔除，进而获得贴近真实情况的数据信息。因此，空三加密测量不仅能够有效的消除上述测量空白区的弊端，还能够提高测量精度，使得地形地貌条件差的测绘区域获得更高的精度。
4.3影像数据处理及地形图生成
对检查合格的航拍影像进行内业数据的处理，在完成空中三角加密测量工作后，对不同子区块的航拍影像进行拼接工作，并以同名像控点为基础进行不同子区块影像数据的转点、粗差剔除、区域网约束平差处理、校正等流程，将处理后的影像数据导入至相应的制图软件中，开展内定向、相机畸变、去测平均高程等参数的建立工作，完成后，根据矿山地形数据进行采编工作，核对无误后输出矿山大比例尺地形图。
4.4复杂条件中的无人机
在野外的复杂地质条件下、水利工程的建设过程中，测量环境具有危险性，如湍急河段、险滩的测量难度大，测量人员得到的数据精准性低；河流弯曲度和盆地、峡谷中的水域深浅不一，难以测量；森林中植物茂密、毒虫众多，对测绘人员人身安全威胁大，以上都是导致工程建设进度慢的重要原因。基于此，运用无人机航测技术对整个工程的空间进行了精准测量，缩短了测量时间，不仅可以进一步提高测量质量，同时还可以提高测量人员的人身安全保障质量。简单来说，无人机测绘技术的应用大幅度减小了人工测量的工作量和工作范围。操作人员仅需手中操控飞行中的无人机进行航空拍摄、数据采集。为提升无人机遥感技术的应用效果，我国研发出的实用性极强、价值高的“低空无人飞行器航测遥感系统”。
结语
综上所述，现代化无人机航测技术具有宽泛的使用条件和广阔的应用前景，该技术在矿山测绘中具有明显的优势，有效的降低的测绘成本，提高了测绘效率和测绘精度。本文以某矿山的地形图测绘过程为例，通过测量精度对比认为无人机航测技术能够满足大比例尺矿山测绘精度需求，且该技术具有低的成本、高的精度，更能够适用于测绘条件复杂的区域。
参考文献
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