无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究

发表时间:2020/9/8   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:刘新宗
[导读] 山东正元航空遥感技术有限公司
        摘要:近些年来,随着我国现代科技水平的不断提高,在各个领域的应用研究也取得了显著的成效。而无人机航测技术则是当今科技高速运转的产物,在测绘领域中,由于优于传统的测绘技术影像数据分辨率高,经济效益强,因此得到了广泛的应用。将无人机航测技术应用于矿山测绘中,能够有效地消除地形地貌等干扰因素对测绘工作的影响,开展大面积的测绘工作,缩短测绘周期,降低工作人员的难度,能够为矿产资源的开发提供重要的依据。本文主要分析无人机航测技术在矿山测绘中应用的优势以及具体的应用方式,充分发挥无人机航测技术的价值,满足矿山测绘的实际需求,提高矿山测绘的工作质量和效率。
关键词:无人机航测技术;矿山测绘;应用
        
        矿山测绘的质量和效率影响资源的开发和利用,因此在实际的测绘工作中,对测绘的技术提出了十分严格的要求。无人机航测技术相对于传统技术来说具有足够的优势,它融合了无人机技术,GPS定位技术等多项科学技术,工作效率高,数据图像清晰,经济实用性强,明显地缩短了矿山测绘的周期,满足新时期对矿山测绘的要求,提高了测绘的精度和效率,构建可视化模型掌握矿山的具体情况,因此在矿山测绘中得到了广泛的应用。
1.无人机航测技术的概述
        近些年来,随着信息技术的不断发展,无人机航测应运而生。无人机航测技术主要以无人机作为载体,携带小型的图像传感器技术,利用遥感技术、卫星导航系统和通讯系统等完成低空测绘的工作。测绘的过程和传统的测绘技术相比更加的智能化,自动化和高效化,他能够突破地理环境等各方面的限制,获取自然环境等各方面的信息,高效地完成测绘过程。
2.无人机航测技术在矿山测绘中应用的优势
2.1测绘数据获取效率高
        传统的测绘技术在获取测绘数据时,需要经过复杂的计算,这一过程时间较长,数据获取的效率比较低。而采用无人机航测技术,能够更加精准快速地获取信息,而且不需要繁琐的程序,只需要满足测绘条件,便可快速地实现数据的测量处理,测绘效率较高。
2.2影像数据分辨率高
        在无人机航测技术中应用了GPS定位技术、图像融合技术等等,这些科学技术的应用能够使得测绘工作中的图像更加的清晰,实现定位的高精度,和传统的测绘相比,有着较高的影像数据分辨率,能够为矿产开采提供更加精确的资料,也能有效地突破复杂地形地貌环境的限制减少外业测绘人员的误差。
2.3经济实用性强
        首先无人机航测技术缩短了测绘的周期,由于它具有获取数据高,影像数据分辨率高的优点,这些优点能够在规定的时间内高效地完成测绘工作,获取更为精准的数据。和传统的测绘技术相比,相同的时间内,无人机测绘技术能够获得更高的经济效益。其次,无人机航测技术减少了工作人员的工作难度,保障了工作人员的安全性,提高了测绘的精度,保证了矿山测绘数据的准确性和科学性,以此来获得更大的经济效益。再加上无人机航测的成本较低,可用于大面积大范围的测绘中,由此可见无人机航测技术具有较为突出的经济性和实用性。
3.无人机航测技术在矿山测绘中的具体应用
3.1航线及像控点设计
        将无人机航测技术应用于矿山测绘中,首先需要确定航线,这是提高测绘效率的基础。一般确定航线时,需要根据矿山的测绘面积,地形地貌的特征,进行合理地规划。如果相对复杂的地区需要进行区块划分,划分为多个不同的子区块,然后再分别使用无人机航测技术进行测绘。在不同的区域内,需要科学合理地布设像控点,确保航线的合理性,提高图像数据的精确度。在这个过程中,需要借助GPS定位系统确定像控点布设的合理性,开展校验工作,确保无误后才可进行实际的摄影测绘。


3.2无人机摄影
        完成航线及像控点的设计之后,接下来需要进行无人机摄影操作,这是测绘过程中最为核心且重要的一个环节。在无人机摄影操作的过程中,主要应用到了GPS定位技术和遥感技术,控制无人机低空飞行,在布设的像控点进行反复多次的拍照,工作人员需要根据每次无人机传输回来的图像的清晰度调整相机的参数,确保成像的清晰度符合相关的要求,直到成功获取清晰度高的影像才能完成无人机的摄影工作。
3.3获取矿山测绘数字正射影像图
        在获取了相关的数据和影像之后,工作人员需要借助专业的软件进行拼图处理,生成矿山测绘的数字正射影像图。这个过程需要通过分析大量的方位元素,获得三位点,进一步分析航测图像,从而避免出现各种错误,提高航测的精确度,保证测量数据分析的准确性。在获得了矿山测绘数字正射影像图之后,还需要做好对无人机航测地质数据的预处理工作。主要包括水文地质图,地形地貌图,地质成果报告等,工作人员在获得了相关的数据后,能够借助软件分析处理数据,掌握矿山的地貌特征、地表形态、地下地质的构造、岩层分布等各种特征信息。借助这些数据信息可以进行可视化处理,构建可视模型,真实地呈现矿山的具体情况,使得工作人员能够更加直观地掌握矿山的地形地貌,为后续工作开展提供重要的依据。
3.5空三加密计算
        无人机完成摄影工作后,能够在短时间内获得大面积的航拍影像数据,但是由于矿山环境复杂,地形地貌复杂、植被覆盖较厚的区域经常会出现留白等问题,这些问题影响了后续数据的使用和可视化模型的构建,再加上一些较小的区域测量精度并不符合相关的标准要求。因此在测绘的过程中,可以利用空中三角加密测量减少各个因素对测量精度的影响。空中三角加密以影像方位为基础,计算和预测各项数据,并使用现代的新软件进行分析,能够有效地避免留白情况的出现,提高测绘的精度和效率。
3.6处理矿山测绘图像
        无人机航拍所获得的高分辨率,影像数据中包含了植被信息、地形信息、建筑物信息等等,当完成测绘工作时,这些信息的复杂性加大了数据处理的难度。因此在处理矿山测绘图像的过程中,需要实现外业和内业的有效结合利用外也消除测绘工作中的干扰因素,为无人机航拍奠定良好的基础,保障数据的精度。在完成了数据的初步处理之后,将数据输入到专业的软件中,借助信息技术开展绘图工作,通过内定向、相机畸变处理后进行采编,最后输出成果图件,完成矿山测绘图像的绘制工作。
4.结语
        总而言之,随着科学技术的不断发展,无人机航测技术的性能将会更加的优良,在测绘工程中的应用将会更加广泛,并且带来更加显著的成效。矿山本身的地形地貌相对复杂,植被覆盖率较高,采用传统的测绘技术不仅测绘周期长,而且难度较大,还存在一定的危险性。而应用无人机航测技术,能够充分发挥无人机分辨率高、数据处理快等优势,提高测绘效率,保障测绘数据的精确度。但是在现阶段的应用中,由于一些干扰信号,地形弱化的情况,影响了无人机测绘的效率,需要通过内业和外业的有机结合,才能逐步消除这些因素的影响。因此在未来的发展中,我国应当加大对无人机航测技术的研究力度,优化各项性能,尽可能地减少各类因素对无人机航测所造成的影响,保障无人机航测的质量,同时为矿山资源自然环境等各方面的测绘工作提供了重要的技术支持。
        
参考文献
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[2]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,(7):132-133.
[3]张金贵.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2020,(2):3636.
[4]梅炜.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].世界有色金属,2019,(20):48-49.
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