【关键词】无人机数字测量技术；矿山；测绘
1.前言
在数字化地形测量过程中，无人机摄影测量技术的广泛应用，提高了测量工作的效率，使得无人机测量技术成为地形测量的重要发展趋势。因此，在未来地形测绘过程中，测绘人员需要引进无人机测量技术，充分发挥此项技术的优势，推动建设行业的快速发展。
2.无人机测量技术概述
无人机测量技术是一种新兴的测量技术，具有测量效率高、测量精度高等优势，在相关行业的发展中发挥着重要作用。测绘人员在应用无人机摄影测量技术时，需要确定像控点的分布情况，以获取更多的摄影图片和信息资料，提升测量数据的精确度。
特点：首先是可靠性，无人机在摄影测量过程中，飞行高度为50-1000m，属于近景航空摄影测量。摄影测量精度范围为0.1-0.5m，满足了数字化地形测量的精度要求。
在此过程中，无人机能够对拍摄地形完成实时的可视化操作，能够精确显示拍摄点位置、拍摄范围、飞行方向、经纬度坐标和海拔高度。无人机摄影测量的主要任务包括飞行任务和拍摄任务。在无人机完成拍摄任务后，能够在系统电子图中显示出全部的飞行路径，为分析遗漏拍摄点和拍摄重叠区域提供便利，进而迅速找到需要补拍的区域，提高无人机摄影测量的精度。
安全性：传统的卫星遥控技术地形测量方法极易受云层和地形的影响，出现一系列测量误差，严重威胁着地质科研人员和飞机驾驶员的生命安全。为了有效地改善这一现状，测绘企业需要引进无人机摄影测量技术，无人机不会受到飞行高度和地形的影响，其测量精度相对较高，能有效提升测量效率，为测量工作的安全提供保障。
灵活性：无人机摄影测量技术对地理区域和场地气候要求较低，确保了测量工作的灵活性。此外，无人机升空只需15min就能够起飞，其操作方法相对简单，每天可以完成200km。
3.无人机设备数字测量技术在矿山测量工作中的具体应用
为实现提升数字矿山建设工作,选取各类现代化测绘技术,实时采集与处理分析当地矿区地形信息数据,有助于实现建立当地矿区数字化信息模型,有效提供矿山开采工作与管理工作的各类有效信息数据,进一步推动矿山自然资源的综合保护进展。通过对当地矿区DLG数字形式的线划图工作和DOM数字形式的正射影像图数据快速生产工作进行分析,研究无人机设备数字测量技术在当地矿区测绘工作中的具体应用。
3.1无人机设备航摄像控点布设工作与信息数据采集工作
根据国家规定的关于低空领域数字航空摄影活动测量外业过程规范的具体标准要求,开展布设无人机设备航摄像控点情况,同时选取RTK差分定位过程的具体形式,实现高校采集当地像控点平面位置与高程位置三维信息数据。另外,无人机设备当地矿区航摄位置控制点,可选取“十”字表现、或者明显当地地物边角位置等形式开展有效设置。
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3.2无人机航线设计工作与低空航摄工作
积极以附近矿区的谷歌信息图像为工作底图，具体设置无人驾驶航空器设备空中捕捉区域位置的角坐标，并根据航向情况的要求进行航线的布设，侧面重叠度等指标，为有效保证三度完全重叠，在实际作业过程中，往往在局部矿区规划区内水平和垂直方向交叉铺设，无人驾驶飞机设备飞行时，自动飞行应按设计的航线进行。在飞行过程中，必须密切关注无人机设备的实际电池消耗，必要时，应及时更换装置电池，继续作业活动，以收集当地测区无人驾驶航空器设备的高分辨率航空摄影资料。
3.3无人机设备影像编辑、建模工作与外业调绘工作
利用无人机数字测量技术采集的各种航拍数据，可导入系统内部立体测绘软件，实现图像信息数据的自动匹配和拼接建模，并进行三维信息数据模型的快速构建。同时根据预先定位的系统图像控制点场信息数据和相应的图像信息坐标，实现图像配准和外方位操作，并利用室内软件绘制出图像基底等高线、道路边缘线等DLG线形式的具体数据信息，并利用野外测绘的工作形式，实时标注特定类别的物体、建筑物内部结构等相关地理属性。
3.4无人机设备DEM、DOM数据制作工作
利用无人机专业数字测量技术，以数字高程模型（DEM）的形式建立高程地理模型。同时，模型的精度可以与数字线图数据有效匹配。实时导入正射影像分析模块，完成嵌入DLG中的线图绘制，开发DOM正射影像生成正射影像信息，并从色调、亮度、对比度等方面进行调整处理，实现DOM正射影像信息数据图像，保持纹理清晰，保证图像质量数据质量完整、准确。
4.无人机设备数字测量技术的发展前景
目前，我国各地社会经济发展十分迅速，需要开发利用更多的地方自然资源。开发利用地方自然资源应成为国家工作的重点，对煤炭、石油等地方不可再生自然资源的监管是国家工作的核心内容，我国各地煤炭资源开采量逐年增加，由于存在非法开采问题，各地煤炭自然资源储量进一步减少，同时，在矿山实际开采过程中，煤炭等自然矿产资源是不可再生的自然资源。在实际利用和开发过程中，必须加强相关执法监督，禁止非法开采和过度开采矿山，防止破坏和浪费当地自然资源的问题，但当地矿山内的矿区地处偏远的环境中来自当地城市或居民区。难以有效开展执法检查和实时监控。要充分利用各种现代技术监测手段，不断优化和完善以往传统开采过程的监测和检查机制，不断完善矿产资源开采和保护的地方监测。因此，将无人机航拍系统的数字化测量技术引入当地矿山自然资源监测，具有重量轻、使用效率高、能快速获取当地矿区各类地理数据的显著优势，并对图像信息或动态图像信息数据进行有效的拍摄和传输，为地方政府开展相应的监督执法工作提供重要参考，另外，由于无人机可以同时安装多光谱传感器设施。因此可以实现从局部矿山植被覆盖率、局部隐伏矿区利用和开发监管等方面，对近期实际中相应的定量质量数据进行分析，以科学合理地改进矿区的开发利用和保护控制措施，收集、分析和处理提供必要的信息和数据库内容。
结束语
伴随无人机设备数字测量技术的不断成熟,多旋翼形式或固定翼形式飞行器设备的制造成本持续降低,飞行过程的稳定性与设备电池续航时间方面等实际性能获得进一步加强,在目前现代测绘领域快速生产制造体系构建工作中的实际作用也日益突出,为应对当地地质灾害突发情况、当地矿山开采常规监测工作与矿区地形测绘工作等,有效提供各类具有高分辨率特点的低空航摄影像信息数据,可以高效辅助当地矿山管理决策过程,奠定基本技术能力支撑与信息数据基础。在进一步阐述无人机设备低空内部航摄系统基本构成、信息数据采集过程特点的基础上,根据当地矿山开采工作与矿产资源保护工作、矿区新型数字地形图更新优化等实际内容,分析了无人机设备数字测量技术本身的测绘作业工作流程与成果处理分析工艺,不断推动无人机设备数字测量技术在当地矿山测绘工作领域的大规模应用。
【参考文献】
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论文作者:王伟任
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/8