试论基于低空遥感的矿山测量技术研究

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:李九旺
[导读] 目前阶段下,我国的科学技术有着一定的进步与发展,进而带动了我国各行各业快速进步,实现了生产力的技术化发展。
        李九旺
        赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司    内蒙古赤峰024000
        摘要:目前阶段下,我国的科学技术有着一定的进步与发展,进而带动了我国各行各业快速进步,实现了生产力的技术化发展。其中,特别是在矿山测量工作开展中,传统测量模式下一般需要工作人员进入矿山进行测量,与现阶段下的矿山发展速度有着一定的差距。但是,在进行测量工作科技化发展的过程中,将低空遥感技术应用其中,能够实现高效、高质量的矿山测量。在实际应用的过程中,不仅能够保证工作人员操作安全,测量效果同样十分精确,有着一定的应用价值。
关键词:低空遥感技术;矿山;测量
        随着我国科学技术不断进步与发展,很多行业在生产建设中均运用了现代化技术。特别是矿山测量工作,在现代化技术的支持下,更是取得了较大的成绩。现阶段下,矿山测量运用了卫星与低空遥感技术结合的方式进行测量,通过无人机进行航拍获取矿山信息。这一矿山测量方式,想遥感系统的应用下,所形成的成像更加精准,极大程度地推动矿山测量事业快速进步。
1低空遥感系统
1.1技术特点分析
        (1)快速响应。在追求快速发展的时代下,无人机遥感技术在进行矿山测量的过程中,能够在很短的时间内实现升空并进行矿山测量。并且,无人机对气候要求程度低,能够实现快速对矿山测量的目的。
        (2)分辨率影像数据获取能力。无人机低空遥感在进行矿山测量的工作中,其能够打在分辨率较高的摄影机,并且在拍摄的过程中处于低空位置,能够实现结合全色波段、单波段等传感器进行全角度拍摄,有着较强的数据获取能力。
        (3)成本低。无人机相比较传统的矿山测量飞机而言,其造价更低,能够在低投资的基础上实现对矿山的测量。并且,在后期维护过程中,所投入的维护成本依旧较低,有着成本廉价的特点。
        4)多样化数字产品。在进行实际工作过程中,其能够结合现代化数字技术与数字设备进行矿山的测量,能够形成以数字为基础的矿山建模,能够实现三维影像地图、三维景观图等构建。
        1.2无人机低空遥感系统
无人机低空遥感平台系统的建设主要由小型无人机、飞行控制系统、影像获取系统、影像传输系统和遥感系统组成。
2无人机在数字矿山建设中的应用研究
2.1技术流程
        (1)像片控制测量。在进行像片控制测量的过程中,像片控制点是影响成像图片精准度的主要影响因素。在进行矿山像片控制点设置的过程中需要按照《1 : 500、1 : 1000、1 : 2000地形图航空摄影测量外业规范》进行布点操作。在实际应用的过程中,像片控制点布置十分重要,其会直接影响到图像的成像清晰程度与对矿山拍摄的精准程度,有着十分重要的应用。
        (2)内业数据采集与地形图编辑。地物、地貌测绘作业方法采用以人工作业为主的三维跟踪立体测图方法,作业方式为外业调绘、采编一体化的测图方式。按规范要求分层进行地貌和地物要素的数据采集,生成*. DXF标准格式的地形图数据文件。完成后导入南方CASS7.1软件,加上外业调绘内容进行地形图编辑,编辑时均按照图式规定进行。
        (3)数字正射影像图制作。

对每个像对按5 m格网间距生成DEM,分别编辑。另根据航空像片的内外方位元素和DEM对数字化的航空像片进行数字微分纠正得到正射影像,不同像对的正射影像经镶嵌、图廓裁切、色彩平衡处理、图廓整饰等步骤,完成矿区数字正射影像图DOM制作。
2.2精度分析
        矿区地形全部为山地地形,所以对通讯线、低压电力线、管线的平面位置图上中误差放宽到地物点对附近野外控制点的平面位置中误差的1.2倍。内业加密点对最近野外控制点的图上点位中误差为0.55 mm,实地计1. 1mm;地物点对最近野外控制点的图上点位中误差为0.8 mm,实地计1. 6mm。
2.3特殊的优势特点
        低空无人机航摄遥感具有以下几点。
2.3.1快速高效
        针对应急测绘的项目,由于时间紧、任务急、情况特殊等,如:山体滑坡、洪水泛滥、森林救火、海上污染等自然灾害的发生,特别是2008年5月12日四川汶川、北川和2010年4月14日青海玉树发生大地震后,急需灾区实时影像资料用于灾情分析和救援工作的开展,这种紧急情况下,利用低空无人机航摄遥感技术就起到非常重要的作用,能够在最短时间内获取高清晰影像数据,以利于救灾指挥、灾情评估及灾区重建的规:划和设计需要。
2.3.2机动灵活
        在测绘工作中,低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障,低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样,而且安装、调试、起飞作业快捷等优点,得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下,使用大飞机航空摄影较为困难的地区,应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料,极大提高测绘成果的实效性,提高了测绘应急保障服务能力。
2.3.3分辨率高、处理速度快
        去年上半年,我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40 km2 和金寨县产业园60 km2 范围1 :1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区,测区内地形复杂多样,最高海拔800多米,相对高差200多米,利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务,显然不可能。因此,我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40km2的全部影像数据,再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序,最终在预定工期内,将合格的地形图资料提供给天堂寨镇,得到了镇领导的高度评价,为我们测绘行业也赢得了荣誉。
3结束语
        近年来,基于无人机低空遥感系统的DEM、DOM、大比例地形图快速生产技术不断成熟,这为小范围基础地理数据快速获取及应用提供了支持。对比各种测图技术、数字化测图技术已完全取代传统测图技术,而基于无人机低空遥感系统的大比例地形图测绘技术是数字化测图的重要组成部分。作为数字矿山建设中的重要基础数据,大比例尺地形图和正射影像生产需要高效、低成本。而无人机技术完全可以满足这些要求。因此,该文对无人机技术在数字矿山建设中的应用进行了探讨,以便推广无人机技术在矿山领域的应用。面对科技不断发展的今天,各种高科技的测图技术已经逐渐开始应用,其中无人机低空遥感系统的测图技术在最近几年有了良好的发展前景,并以精确的测量技术和低成本高效率为矿山带来了更多的便利,为我国的经济发展做出了巨大的贡献。
参考文献
[1]刘三超.无人机遥感在城市变化监测中的应用研究[J].科技资讯, 2014(5):33-41.
[2]李小文。矿山多角度测量技术研究[J].科技创新导报, 2015(3):15-18.
[3]王新,陈武,汪荣胜,等.浅论低空无人机遥感技术在水利相关领域中的应用前景[J].浙江水利科技,2012, 11:172.



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