朱洪涛
淮河能源集团煤业公司潘二煤矿 安徽 淮南 232091
摘要:无人机航测技术发展迅速,已被广泛应用,针对无人机航测的技术流程与矿区实际情况相结合,重点分析了无人机航测在我矿矿区地形测量中的应用,为解决传统的人工野外矿山地质环境调查易受交通、地形影响,且劳动强度大、效率低、成本高等问题,将无人机摄影测量技术应用在矿山地质环境调查中。
关键词:无人机;测量,拍摄
引言
为了对地面搬迁、青苗补偿范围进行动态监测,指导矿井地面工程选址、塌陷区村庄搬迁和青苗补偿等工作,并提供精准的基础资料和科学依据,我矿开展了《无人机在矿区地形调查中的应用》项目。该项目以我矿井田范围内地面为研究对象,采用无人机航空摄影测量,精准勘测我矿井田范围内的地物、地貌、河流、水系,并获取地物、地面、河流、水系高分辨率正射影像图。
一、无人机航测的必要性及可行性
在地形图测绘工作过程中采用无人机航测遥感技术,与传统的全外业测量相比,具有高效快速、精细准确、分辨率高、时效性强等特点,获取的航拍数据影像可制作清晰的工作底图,极大提高了工作效率,大幅缩短了工期,是地形图测绘工作的最佳技术方法,其主要技术特点及优势如下:
1、无人机航测操作简单,机动灵活,无人机航测适用于低空飞行,对采集数据时的地理空域及气象条件要求较低,对起降场地要求限制较小,能够解决传统人工测量无法达到的地区监测功能,比较适用于城镇、村庄地形测绘;且无人机机动灵活,升空准备时间15分钟即可,能快速到达测区。
2、航测速度快、极大提高工作效率,无人机航测可快速获取0.08-0.2米高分辨率目标区域地表影像数据,用高分辨率影像采集地形速度是人工测量采集速度的数倍,极大地缩短了外业作业时间,提高了工作效率。
3、航测测图法实施成本低、安全性好、适用范围广,航测无人机体型较小、结构简单,可灵活拆装,携带方便,一定程度上降低了运输成本。另外,如上述内容,航测法在提高了工作效率的同时也降低了作业成本,缩短了作业周期,减少了作业人员,较大程度上降低了实施成本。无人机航测同时不受地域可达性影响,可随时进入林地、高原、盆地、水域等地理环境复杂或危险地域作业拍摄,有效避免了人员伤亡的危险,具有较强的安全性和广阔的适用范围。
4、影像数据时效性强、精准度高,更加直观。无人机航测法针对实测区进行即时信息采集,因此航测信息具备现势性好、时效性强的特点,同时无人机航测无人为干扰因素,航测信息较为客观,且信息的定性、定位和定量精度高,可有效避免虚报瞒报的情况,利于甲方更加直接的掌握准确地理信息。
二、无人机在矿区航测的具体实施方案
无人机航测作业流程主要分为外业测量和内业数据处理两大部分。
外业测量包括:①资料收集,确定测区范围。②施测范围航摄参数计算,规划航线。③像控点布设与测设。④无人机影像获取。⑤外业调绘。
内业数据处理包括:①空三加密。②DOM、DSM生产。③立体测图DLG生产。④编辑成图。⑤数据检查验收。
三、无人机航测成果对比分析
无人机的应用是随着航空技术发展起来的,无人机航拍测绘技术在矿山开采、军事领域以及工程领域中均有广泛的应用。无人机测绘更加安全和灵活,测量的性价比和时效性都很高,相比于常规测量有以下优势:
1、使用无人机,无须大量人员外业采集数据,只需拍摄图片,室内分析处理;
2、测量人员只要在安全地点遥控指挥无人机航拍,无需涉险作业,安全高效;
3、获取地物、地貌等目标物的数据快速、完整,效率高;
4、可以以图片的形式直观的表达出地表的现状;
根据以上效率对比可知,采用无人机航测获取测区的DOM和DLG是一种集效率和成本最优的方案,是目前测绘行业常用的一种技术手段。
四、存在的不足
1、无人机航测图片为拍摄时的地物、地貌、河流、水系,并获取地物、地面、河流、水系高分辨率正射影像图,相对于变化频繁的地方使用性不强;
2、图片与矿井在用图纸无法叠加使用,即使叠加后使用时现行CAD软件打开、读取较慢。
3、图片所占电子设备内存空间较大,移动终端使用不便。
结束语
采用无人机航空摄影测量,能够精准获得矿井田范围内的地物、地貌、河流、水系,并获取地物、地面、河流、水系高分辨率正射影像图,全面、直观的表示出矿区范围的所有地物、地貌,为矿井建设提供了便利、直观的场景资料。但是,目前矿井在用图纸大部分为 CAD软件绘制图纸,图片与图纸契合不足,使用过程中存在缺陷,需逐步改进。