朱 萍

（浙江華坤地質(zhì)發(fā)展有限公司，浙江 溫州 325000）

社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，我國正在不斷增強整體實力，對發(fā)展科技產(chǎn)生更高要求，因此，國家鼓勵創(chuàng)新各種技術(shù)，基于這一環(huán)境，無人機航測技術(shù)應(yīng)用發(fā)展速度極快，一定程度推動我國各個行業(yè)的進(jìn)步，有必要對無人機航測實際應(yīng)用進(jìn)行全面分析。

1 無人機航測概述

（1）技術(shù)原理。將固定翼或多旋翼無人機飛行器作為關(guān)鍵載體，使用GNSS導(dǎo)航和IMU模塊，提高了數(shù)字相機的分辨率，關(guān)鍵作用是拍攝地面，還可以利用計算機軟件合理處置航片數(shù)據(jù)，如此可以迅速產(chǎn)生低空高分影像的航測系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)航測，提升生產(chǎn)水平，節(jié)省投入成本[1]。

（2）技術(shù)優(yōu)勢。第一，良好的應(yīng)急性能。在測繪礦山時，時常會產(chǎn)生大量突發(fā)情況，傳統(tǒng)解決方法是有關(guān)部門或企業(yè)利用人機航測方法，產(chǎn)生全新測繪，但這種方法需要投入高額經(jīng)濟費用，加之天氣和不可抗因素的影響造成不能預(yù)估的危險，但無人機航測技術(shù)有效解決這部分問題，在具體勘測中可以有效解決應(yīng)急問題。第二，周期短，成本低。在應(yīng)用中，由于技術(shù)表現(xiàn)的創(chuàng)新特點，嚴(yán)重縮短了應(yīng)用技術(shù)時間，僅要求人工運行無人機，不但這樣，制作與運行無人機航測成本相對不高，造價不高相應(yīng)減輕有關(guān)部門經(jīng)濟壓力，這也是技術(shù)優(yōu)勢。幫助使用部門充分獲得技術(shù)最大價值。第三，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。在開展地質(zhì)勘測操作中，由于在機身上利用航測技術(shù)配置高端性能的相機，在飛行中獲得十分清晰圖像和攝影，一定程度提高了后續(xù)換算和勘測效率，不僅這樣，無人機航測靈活水平更高，并表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，還可以到達(dá)大量人機航測不能到達(dá)的區(qū)域，進(jìn)一步得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。在操作方面，人機外觀靈巧，提高了操作的便捷性[2]。

（3）系統(tǒng)組成。無人駕駛器是航測系統(tǒng)的關(guān)鍵飛行平臺，主要利用負(fù)載數(shù)碼相機開展拍攝，并借助有關(guān)航測數(shù)據(jù)處理軟件分析數(shù)據(jù)，實際組成內(nèi)容包括：地面處理數(shù)據(jù)、獲取影像設(shè)備、飛行控制體系等。通過分析構(gòu)成可知，航測系統(tǒng)實際內(nèi)容包括與地面相配的設(shè)備和無人機飛行平臺，其中數(shù)據(jù)、信息處理和接受設(shè)備共同組成地面配套設(shè)備，獲取影像設(shè)備與飛行控制系統(tǒng)則是無人機飛行平臺的主要部分。

經(jīng)過了解無人機形態(tài)可知，關(guān)鍵載體是傳感與導(dǎo)航設(shè)備，載重應(yīng)超過2kg，續(xù)航時間最少保持1.5h，嚴(yán)控巡航速度，設(shè)備搭載任務(wù)倉體積至少達(dá)到12500cm3，保持4級之上的抗風(fēng)能力，科學(xué)設(shè)計2種起飛方式。

2 應(yīng)用必要性

對于無人機技術(shù)來講，形成相對廣泛的測繪操作范圍，不會局限在某一固定行業(yè)區(qū)域。需要注意的是，在對測繪技術(shù)科學(xué)應(yīng)用時，可以最大程度地降低測繪礦山難度，還可以確保測繪精確度。基于無人機航測技術(shù)特點分析，能得到十分簡單的操作，并凸顯自動智能化特點，保證獲得準(zhǔn)確的資源信息。在實際測繪中，牽涉大量數(shù)碼內(nèi)容，為了保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要客觀應(yīng)用無人機航測技術(shù)。

3 具體應(yīng)用策略

無人機航測憑借本身優(yōu)勢和迅速發(fā)展的科技，相應(yīng)拓展應(yīng)用范圍，當(dāng)前已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，將其引入礦山測繪中與生產(chǎn)安全需求相符。礦山測繪是開發(fā)建設(shè)礦山的基礎(chǔ)，對今后操作流程造成一定影響，因此對精準(zhǔn)度產(chǎn)生較高要求。所以合理應(yīng)用無人機航測技術(shù)需要對其科學(xué)管理，確保獲得準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)。由于礦山測繪對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的實際需要，可以將很多地面控制點科學(xué)布設(shè)在航測范圍內(nèi)從而得到更合理的資料。

（1）設(shè)計航線。在航測之前，首先全面調(diào)查與了解航測區(qū)域內(nèi)部的地質(zhì)形勢、面積、自然環(huán)境等，結(jié)合實際航測狀況設(shè)計客觀的航圖，其中包括與航線有關(guān)的數(shù)量、方向等，保證獲得準(zhǔn)確合理的數(shù)據(jù)，并利用這部分信息設(shè)計科學(xué)的航線規(guī)劃。保證在設(shè)計操作中收獲準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)。

（2）地面控制。地面控制被認(rèn)為是業(yè)內(nèi)布點，結(jié)合相關(guān)要求，在航測范圍內(nèi)設(shè)置地面區(qū)域?qū)嶋H情況，在實際操作中結(jié)合實際礦山狀況與地形特性開展野外工作，確保不會出現(xiàn)地面死角，強化航測達(dá)到百分之百覆蓋效率。

（3）像控測量與影像迅速拼接。明顯不同于傳統(tǒng)航測，使用無人機開展像控測量時，可以獲得很多影像數(shù)量，相應(yīng)減少像幅，大部分都屬于應(yīng)急測繪，不適合利用沖印相片測量。同時，在測量區(qū)域范圍內(nèi)產(chǎn)生大量特點，故在航飛以后，實施像控測量的過程中，通常在測繪區(qū)域內(nèi)部均勻分布像控點，在對比鮮艷色彩方面十分顯著，形成較高的影像辨識度。當(dāng)?shù)玫接跋褚院螅瑢ζ滟|(zhì)量有效檢查，一旦不符合規(guī)定要求預(yù)處理畸變以后，根據(jù)任何一張影像對應(yīng)的POS數(shù)據(jù)，迅速拼接測區(qū)影像。

（4）空中三角測量。利用無人機處理軟件計算空三加密，這一軟件有較高的自動化水平，一般僅對點文件、相機參數(shù)文件、POS數(shù)據(jù)和原始影像綜合控制。由于采取T型航線，為提高處理的便捷性，一般是建立東西航線以后，利用POS數(shù)據(jù)自主建立自動化航帶，科學(xué)配置連接點，并挑取粗點與差點，對測區(qū)內(nèi)部均勻部分連接點情況有效檢查，自主增加部分連接點，保證連接航線與模型之間的強度。需要注意的是，在加點操作中，應(yīng)保證與影像邊緣充分距離，避免邊緣出現(xiàn)較大變形。

（5）在數(shù)字礦山測繪中的應(yīng)用。當(dāng)前我國主要是測繪數(shù)字礦山建設(shè)，采取現(xiàn)代化測繪方法整體分析礦山綜合數(shù)據(jù)，有利于構(gòu)建礦山數(shù)字化模型，為開采與管理提供技術(shù)基礎(chǔ)，科學(xué)應(yīng)用礦山資源。實際操作如下：第一，設(shè)計航攝像控點和采集數(shù)據(jù)。在航測中應(yīng)認(rèn)真根據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)設(shè)計，對攝像控制點科學(xué)布置，借助PTK差分定位方法，對像控點范圍內(nèi)立體和平面數(shù)據(jù)有效控制。通常來講，在開展開采工作之前，應(yīng)認(rèn)真采集各項數(shù)據(jù)資料，包括采集礦山內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和附近環(huán)境信息數(shù)據(jù)等；而無人機技術(shù)體現(xiàn)出高新特點，可以發(fā)揮較好的利用效果，例如有效測繪礦山實際地形，提供全面信息等；如此，在開采操作中，有關(guān)人員結(jié)合信息材料，逐步提高工作水平。第二，影像編輯、建模與外業(yè)調(diào)繪。在航測中對有關(guān)影像信息記錄，進(jìn)一步導(dǎo)入立體測圖軟件，自行配置影像，通過科學(xué)拼接數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維立體模型。通過設(shè)計事先布置好的控制點影像坐標(biāo)，獲得準(zhǔn)確的影像配置，通過業(yè)內(nèi)繪制軟件設(shè)計坐標(biāo)和邊線，自主匹配數(shù)據(jù)。第三，DEM、DOM數(shù)據(jù)制作。利用專業(yè)航攝軟件，獲得精確的DEM數(shù)字模型，通過設(shè)計外觀有機融合數(shù)字劃線圖數(shù)據(jù)，利用正攝影導(dǎo)入模塊，科學(xué)設(shè)計畫圖。同時有效調(diào)整色調(diào)與亮度，獲得清晰的影像。

4 結(jié)語

綜合分析，我國已經(jīng)開始大規(guī)模應(yīng)用無人機航測技術(shù)，同時在創(chuàng)新發(fā)展中，利用大量優(yōu)勢特點，廣泛應(yīng)用在礦山測繪中，傳統(tǒng)測繪手段容易受到復(fù)雜地形的影響，對人員和設(shè)備產(chǎn)生更高的要求，無人機測繪成功解決了這個問題，不僅節(jié)省了投入成本，還提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。結(jié)合現(xiàn)場真實情況，根據(jù)研究航測數(shù)據(jù)結(jié)果，編制可行性的施工計劃。