楊朝興,黃宇紅
(江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊,江西 南昌 330000)
無人機航測技術(shù)是獲取地面圖像的一種技術(shù),主要應用于軍事、災害救援、監(jiān)控、拍攝等各方面,同時也應用于測繪領(lǐng)域。在礦山測繪引進無人機技術(shù),可以顯著縮短礦山的測繪周期,提高測繪精度和效率,推動礦山建設的現(xiàn)代化進程。
無人機航測技術(shù)是新型的遙感技術(shù),是對衛(wèi)星遙感的一種補充,是飛行器技術(shù)、通信技術(shù)、定位系統(tǒng)等的有效綜合。衛(wèi)星遙感的視角更廣,信息更加宏觀、綜合,可以持續(xù)監(jiān)測,不受地形等自然條件的限制;而無人機技術(shù)則是在低空拍攝,分辨率及精度高,受天氣影響小,可以隨時按需要進行拍攝,也可以錄像,但其觀測范圍比較小,相對衛(wèi)星成本較高、數(shù)據(jù)處理難度較大。無人機航測技術(shù)大大的填充了航空攝影測量的空缺,它具有靈活機動、快速高效、準確精細、作業(yè)周期短等特點,是航空遙感領(lǐng)域的發(fā)展新方向。
無人機航測技術(shù)之所以剛剛興起即可嶄露頭角,因其有快速測繪反應能力、時效性高、監(jiān)控區(qū)域限制少、技術(shù)成熟、數(shù)據(jù)獲取、建模速度快等特點,已在軍事、國土、測繪、電影電視、旅游、救災等行業(yè)廣泛應用。在礦山測繪中,無人機航測技術(shù)已逐漸普及,主要針對礦山的地理位置、地形地貌,資源分布等進行測繪,掌握礦山資源分布特征等,進行三維數(shù)字建模等。
傳統(tǒng)的測繪需要工作人員利用全站儀一點一點的測量,測繪速度慢、成本高、誤差大;隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,無人機技術(shù)快速成長,逐漸取代了傳統(tǒng)測繪技術(shù),成為礦山測繪的主要手段。在礦山測繪中利用無人機技術(shù),可以加強對礦山生產(chǎn)、測量等工作,提高礦產(chǎn)資源的利用率,為礦山測繪工作提供更加可靠的保障,推動礦山測繪工作向自動化轉(zhuǎn)變的進程。無人機航測實際在礦山測繪中主要應用于測區(qū)的踏勘、基本控制測量、航空測量、影像采集、像控點布設等多方面,其工作流程示意圖詳見圖1。
圖1 無人機航測技術(shù)工作流程示意圖
在礦山開采過程中進行測繪時,周邊環(huán)境會受到一定的影響。但是無人機航測技術(shù)能對測繪工作進行嚴格把控,減小對周邊環(huán)境的影響,使礦山能夠順利生產(chǎn)。大多數(shù)情況下,礦產(chǎn)資源越豐富,由于地質(zhì)構(gòu)造復雜,環(huán)境會更加惡劣,礦山測繪越難開展工作,其地理位置難以確定,數(shù)據(jù)采集難度大,誤差高,通過普及無人機航測技術(shù),可以有效的解決這個難題。由于無人機航測技術(shù)是無人機在低空飛行采集地理信息數(shù)據(jù),能夠及時上傳至計算機進行測繪數(shù)據(jù)處理分析,使測繪結(jié)果能夠更加快捷、準確。
在礦山生產(chǎn)與測繪的同時,需要礦區(qū)的地形、地質(zhì)、地理信息等數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)成圖,這都需要良好的管理系統(tǒng)作為基礎,這些采用無人機航測技術(shù)均可實現(xiàn)。而在傳統(tǒng)測繪技術(shù)中,這些數(shù)據(jù)很難測量,由于沒有大數(shù)據(jù)化,測量數(shù)據(jù)也很難被二次利用,這就導致測繪目的過于單一,運用率過度低下,也會造成重復工作,形成浪費;而無人機測繪使用大數(shù)據(jù)庫,可以對這些數(shù)據(jù)永久保存,隨時調(diào)用、編輯、成圖等,利用率高,無人機測繪可以在低空進行近距離拍攝,不受地形、地域及氣候的限制,在偏遠地區(qū)也可運用無人機測繪獲取遙感影像。
礦產(chǎn)資源是不可再生資源,是國家的寶貴財富,國家法律法規(guī)明文規(guī)定,不允許任何人私自對礦產(chǎn)資源進行開采,以謀取暴利;所以要制定礦山規(guī)劃、合理開采、科學利用。我國礦產(chǎn)資源豐富、分布廣泛,對這些礦山很難全部做到實時監(jiān)控,但是,可以利用衛(wèi)星遙感和無人機航測技術(shù)對礦產(chǎn)資源進行監(jiān)測,從而實現(xiàn)保護礦產(chǎn)資源的目的。
由于無人機航測技術(shù)采用低空飛行的方式,并配備分辨率較高的攝像裝置,其采集的影像數(shù)據(jù)的分辨率很高,可以達到厘米級別,這是無人機航測技術(shù)的重要優(yōu)點。在測繪過程中,無人機航測技術(shù)比傳統(tǒng)的測量技術(shù)使用范圍更廣,可以采集到人工無法到達的地方和高度的影像,并且誤差很小,能有效的消除人工誤差,對礦山建設中的測繪工作有著重要的作用。
無人機航測是集合了GPS系統(tǒng)、低空飛行技術(shù)、通信技術(shù)、影像設備、遙感技術(shù)等多學科優(yōu)點而成的新型技術(shù)。利用無人機可獲得高精度的數(shù)據(jù),而且采集過程中對環(huán)境、氣候的要求低,勞動強度低,工作周期短,測繪效率高,誤差小。無人機航測技術(shù)可以在較短的時間內(nèi)獲取大量的影像數(shù)據(jù),在室內(nèi)處理時也可結(jié)果其他軟件進行系統(tǒng)化處理,減少了大量的人工操作。
無人機航測技術(shù)以GPS定位技術(shù)、圖像融合和低空飛行技術(shù)為主,可以實現(xiàn)快速測繪,降低外業(yè)工作周期,提高了社會經(jīng)濟效益,實現(xiàn)了高效測繪的目的,同時也可間接的提高無人機航測設備的利用率,單位時間內(nèi)可增加更多的經(jīng)濟效益。
科學技術(shù)不斷在發(fā)展,無人機航測技術(shù)也在不斷的改良換代,將會是礦山測繪的重要工作手段,在其中發(fā)揮自身優(yōu)勢,服務于礦山生產(chǎn),大幅度的提高礦山測繪效率,減小測繪人員人工測繪的誤差,降低測繪成本,提高經(jīng)濟效益。在今后的工作中,還需進一步推廣應用成熟的無人機技術(shù),為礦山測繪質(zhì)量保障和技術(shù)支撐。