无人机航测技术在矿山地籍测量中的应用初探论文_韩明燕,生龙,薛梅

无人机航测技术在矿山地籍测量中的应用初探论文_韩明燕,生龙,薛梅

龙口矿业集团有限公司梁家煤矿 山东省烟台市龙口市 265700

摘要:现代计算机技术的飞速发展使无人机技术得到充分应用,尤其在矿山地籍调查工作中得到应用,改善原有的人工测量方法,改善工作强度,大大提高工作效率,数据准确性得到保证,节省调查成本,伴随着调查工作的深入,利用无人机航测技术实地调查检验具有一定的科学性,保证数据的准确。

关键词:无人机航测技术;矿山地籍测量;应用

1无人机航摄系统

1.1无人机航摄系统的定义

无人机航摄系统,顾名思义,就是通过无人机在一定的高度进行飞行,从而获得一定的数据信息。具体来说,就是利用它本身具有的高分辨相机系统对遥感影像进行大幅度的获取,在通过运用控制系统,不仅可以拍摄一些影像,并且还可以对影像进行分析,从而获取到一定的数据信息。无人机在运行的过程中,除了可以获取一定的遥感影像,无人机还具有监控功能、对数据进行传输的功能等等。因此,无人机航摄系统是一种高智能化的系统,它的作业能力也非常强。

1.2无人机航摄系统的组成

无人机航摄系统主要是由六个方面组成的。这六个方面分别是无人机飞行平台、传感器、飞控系统、地面监控系统和遥控器、地面运输与保障系统以及配套软件。无人机飞行平台,就是一种DB二型的无人机。无人机主要是由三部分构成,第一部分是机体部分,第二部分是无人机的操控体系,第三部分是无人机的动力系统。在传感器中,主要是需要配备性能较好的数码相机,便于无人机获取遥感影像。在无人机的飞控系统中,主要是采用了自动驾驶仪。地面监控系统和遥控器,主要是包括对无人机进行控制的飞控软件以及接收信号的电台和天线等等。通过电台和天线,可以对无人机进行一定的通讯。遥控器的存在,使相关的技术人员能够对无人机的飞行进行远程的操控。地面运输和保障系统的存在,主要是对无人机的设备进行运输,对无人机的运行进行安全保障。配套软件,主要是包括一些无人机对影像的处理软件。

2无人机航测技术的优势

2.1应急性能好

在对矿山进行测绘的过程中,经常会出现一些突发的情况,这主要是因为矿山测绘工作十分的繁杂,矿山测绘工程一般也十分的浩大,这就导致在矿山测绘时,经常会出现一些突发的事件。因此,如何进行应急工作就成了首要面临的问题。在之前工程测绘的过程中,通常都会采用传统的人机航测,但是传统人机航测在应用的过程中,由于受到诸多方面的限制,从而会造成一定的经济损失。但是无人机航测技术的应急性能比较好,在遇到意外情况时,只要有一个比较平整的降落地面,无人机就可进行应对,可以大幅度的减少经济方面的损失。

2.2作业周期短,节约成本

无人机航测技术在应用的过程当中,作业周期比较短。这主要是和无人机的飞行高度有关,在实际的矿山测绘中,对无人机的飞行高度控制比较严格,一般都在一千米以下。因此,在矿山测绘中应用无人机不需要申请空域,这就会大幅度的缩短作业周期,从而提高工作效率,这也就大幅度降低了矿山工程的资金投入。另一方面,无人机在实际的航测中,并不需要额外的人力投入,只需要用遥控来进行操作,并且无人机的体型非常小。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以无人机在应用的过程中,就会大幅度的降低人工资金投入,从而节约了成本。

2.3收集数据信息十分精准,操作简单

无人机在实际的行测过程中,能够到达许多地区进行精准的探测,有些地区是人机航测没有办法到达的区域。无人机的传感器当中,配备了性能较好的数码相机,所以从图像方面来讲,无人机收集的数据信息都是十分精准的。这对于后续矿山开采方案的确定有很重要的作用。无人机的操作方面也是十分简单,相对于传统的人机航测来讲,无人机的技术比较先进科学,无人机的机型也有了很大程度的进步。因此,无人机的操作比较简单。除此之外,无人机的机型设计十分的小巧,这也就使得无人机在携带方面十分的方便,有助于对它进行操作。

3无人机航测技术监测路线

无人机航测并不是单单取得航空影像照片,而是获得监测地点的数据资料,为作业获取工作底图后采用数字化测绘方法,先内业后外业,优化矿山地籍调查工作流程,减轻外部人员作业强度,提高人员工作效率,保证矿山地籍检测工作按时完成,并且工作数据必须做到详细、准确。有效运用技术结合调查工作的具体要求完成作业流程。

第一部就是作用无人机航空摄影进行拍摄,无人机航行路线可以根据GPS定位来进行实地规划,由比例尺确定无人机航高,像控点布置时,尽量选在成像大小不能大于0.2mm的点状物中心,也可以根据实际情况选择平整地区,但是不能选择平面起伏过大的地区。

在矿区土地的监测方面,需要收集各级行政专属资料,通过坐标转换将获取数据转换到1:2000影像图上,由此可获取底图,在作业过程中要获得本地区政府授权批准,政府的技术人员和村民委员会人员也要协助调查,清楚实地界线,确定行政村属界线后将经过确认无误的土地所有边界标注到1:2000的影像图中保存。在勘测集体建设用地以及用宅基地的使用权时,同样使用1:2000的测量图为工作底图,依照相关法规开展关系调查,将实地调查结果标注在工作底图上,并把四周情况的实际记录一并标注到矿区地籍调查表中。

4矿山地籍测绘工作中实施无人机航测技术及应用

4.1工艺流程

①通过无人机航空摄影获取原始数据,进行基本控制测量和图像控制点测量。②通过空三加密,自动获取图像点的坐标,并利用区域网络的调整来确定图像的加密点和外部方向元素的空间位置。③利用空三加密的结果,包括数字正射影像图、数字高程模型和数字线绘制,制作了“3D”产品。数字线图是通过内部工业立体模型采集的地形图数据,并结合外部工业的数据形成最终的数字线图。

4.2无人机航空摄影

利用无人机航空摄影系统,测绘的比例尺为1:1000,根据工程规划设计需要地形图的比例和精度。根据大比例尺航测的特点,考虑了地形条件、测绘方法和航空摄影领域仪器的性能。经检验,大部分照片的倾斜角度小于4.5°,8°以上的胶片仅占总数的1.3%。图像均匀清晰,颜色饱和。没有云和划痕。

4.3像控点测量

图像点的布局有两种方法,一种是在四个GPS控制点上建立地标,二是利用航空照片拍摄点。在无人机航空摄影系统航摄当天,在四个GPS控制点上设置9个标点。在航向不超过6~7的图像时,与相邻的两个控制点在一边到另一边。间隔不超过3条路线,共设置209个控制点。

4.4空三加密

由于无人机是一种非测量摄像机,必须在进行三次加密之前对原始图像进行校正,然后进行自由网络调整。在自由网平差过程中,通过选取粗差和精匹配来调整同名像点的精度,同名像点误差小于半像素值。同时,对被测区域中同名图像点的分布进行检查,同名分布均匀分布,并在非连接区域手动添加连接点,以保证模型之间有足够的连接。最后,对该区域进行了区域网络调整。

结束语

随着矿山无人机技术需求越来越多,提出了利用无人机监测在矿山开采及测量中的应用,分析矿山地籍调查使用无人机航空检测的优点,经过实践证明运用无人机驾驶航拍的影像可以制成地形图来提高地质测量工作效率,保证了在无人机技术获取数据的准确性。本文主要分析了无人机航测技术在矿山地籍调查中的应用。

参考文献:

[1]李亚朋.无人机航测技术在金属矿山测绘中的应用[J].世界有色金属,2017(23):25-26.

[2]张智华.无人机航测技术在矿山测绘中的应用浅析[J].世界有色金属,2017(21):35-36.

[3]郭娟.无人机航测技术在金属矿山测绘中的应用[J].世界有色金属,2017(14):43-44.

[4]张金波.探究无人机航测在矿山测绘中的运用[J].科技创新与应用,2017(03):60.

论文作者:韩明燕,生龙,薛梅

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/8

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