摘要：近年来，随着科技的进步，我国摄影测量机似乎发展十分迅速。对矿山进行开采时，会受到地质地貌、土壤基层、地质构貌等因素的严重影响。随着电子信息科技的快速发展，采用无人机进行航测可以得到更加准确的科学数据，获得遥感影像处理，从而对矿区地质环境的保护有重要的意义。
关键词：无人机；摄影测量技术；露天试验
引言
随着科学技术的进步，在地形测量的过程中摒弃了传统的测量模式，无人机测量技术得到了大力的发展与广泛应用。无人机升空装备齐全，操作简单，测控能力强，测量精度高，几乎不受天气和环境的影响，与传统测量模式相比，有过之而无不及，具有良好的发展前景。
1、无人机摄影测量系统概述
1.1无人机摄影测量系统的组成
目前，我国传统的地形测量技术所具有的局限性如航空摄影技术不完善、航拍程序繁杂、拍摄成本高、耗时长等，无法取得理想的经济效益。而无人机摄影技术完全能够解决传统地形测量技术中所存在的缺陷，且能够快速转换位置对地形进行全方位的拍摄与测量，极大地提高测量效率，具有巨大的应用潜力。无人机摄影测量系统主要包括硬件和软件两个基本组成部分。其中，硬件系统主要包括监控系统、地面站设备、机载系统、航摄设备及无人机系统几个部分；软件系统主要包括飞行控制、数据处理、远程监控、摄影检查以及航线规划几个部分。无人机摄影测量系统能够实现航摄工作的快速开展，对数据进行相应处理，且始终可保持无人机在飞行拍摄过程中处于稳定的状态。另外，无人机测量系统不需要人为驾驶，主要使用成本低廉、分辨度高的遥感设备作为拍摄的重要支撑，能够在极短时间内获取广泛区域内地形地貌的影像，高效准确的完成对地形数据的收集与处理，给测绘人员提供帮助，进一步提升测量效率。
1.2应用航拍无人机的矿山地质环境治理与传统的矿山地质环境治理的比较
随着数据信息被广泛运用到各个行业，在地质环境治理以及信息化管理中，数字地质环境治理已成为当前最主要的治理方式。传统的技术管理因为成本高、周期长，导致了大量的人力、物力、财力的浪费，严重影响了地质环境治理的效果。无人机的使用既减少了劳动力的支出，又可以获得人力无法达到的精度的地质环境信息数据，从而及时获得清晰的图形，满足数字信息化治理的要求。无人机航空摄影测量可以对矿山治理前后的变化进行观测，不仅可以提供高清的地形图，同时可以提升模型与测量数据的精准性。由于矿山矿产资源是不可再生资源，并且近年来乱采、过采现象极为严重，凭借人力管理已很难达到有效的管理结果。此时，无人机拍摄的影像资料可以为地质资源环境保护保驾护航，以其科学的管理与检测方法进行有效取证，从而提高地质环境的保护与维护效果。
2、无人机测量技术在地形测量方面应用的技术优势
2.1测量的灵活性
无人机自身具有灵活的机动性，对升降场地没有极高的要求，即便是不便工作人员进入的测试区域，无人机也可正常进行测量。同时，与传统的航空摄影测量相比，无人机更加的智能化，始终处于预定的航线中稳定飞行，大大提升了拍摄的精度，省略了降落后一系列繁杂的数据分析工作。
2.2测量的可辨识性
随着科学技术的发展，无人机不但设置了遥感体系，而且安装了具有高精度的数码成像设备，极大程度的提升了无人机测量技术在地形测量过程中的安全性和可靠性。另外，无人机具备垂直及倾斜摄影的技术水平，除竖向拍摄的功能外，还可实现低空飞行多角度拍摄，因此，即便有遮挡物的干扰，无人机也能对地形的状况进行清晰、准确的识别。
2.3系统成本及维护费用较低
相对于人为驾驶的飞机来说，无人机的系统成本及维护费用较低，控制人员无需经历漫长的考取执照阶段，更是大大缩减其上岗时间。而且，无人机没有那么多繁杂的程序，简单、易操作，可有效提升航摄效率。另一方面，无人机的机身主要由质地轻盈、强度较高的碳纤维复合材料制造而成，容易进行日常的维护与保养工作。
2.4测量的安全性
无人机测量技术在地形测量方面的应用基本原则便是要首先保证安全性。由于不需要驾驶人员和科研人员参与到飞行过程中，不用担心人员伤亡状况的发生，所以从某种角度来说这也是具备了一定的安全性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，无人机配置中的遥感系统，可有效提升对地形的测量能力，保证可靠性。
3、无人机摄影测量技术的应用
3.1无人机航空对矿山治理的拍摄
无人机航空拍摄主要由无人机搭载无人摄像系统完成，可以获取矿山地质环境条件的准确数据信息，通过选用航拍摄影图像，对项目规划涉及的地形图进行对比核对。作为矿山治理拍摄采集数据的主要设备，航空遥感传感器分别包括航空摄影机、扫描仪、相机、探测雷达等仪器，有小巧和轻便等特殊优势，尤其是随着科学技术的发展，航空摄相机的分辨率越来越高，将它安装在无人机中，可以收集高分辨率影像资料，完成数字收集及处理。目前，为了使无人机传感系统具有侦测和处理传感数据的能力，已将三秒技术应用在无人机航空遥感传感系统中。因此，航空遥感传感器系统在未来对矿山地质摄影测量有重要的作用。进行无人机航测和航拍，首先要获取矿山地区的原始数据，然后进行像控点测量与基础控制测量。为了对经过区域进行测量网平差解算，确定加密点的空间位置和影响方位数据，可以进行空三加密，自动获取像点坐标，同时，通过空三加密数据可以进行矿山地质地貌的三维立体模型的制作，内业工作者可以通过立体模型获取的地理图信息，并结合外业调汇的数据进行数字线划图，如数字正摄影像图以及数字高程模拟等。
3.2像控点测量
可以采用单基站的方法对矿山地质环境像控点进行测量，对于单基站RTK，要保证整个测区都设置平高点。首先，要设置实时数据，并与服务中心进行通讯，通过测量方法确定流动站位置，保障当地坐标参数的顺利转换。同时，控制平面与高程的收敛精度，以此设置单基站的通讯内容。其次，要保证单基站RTK观测条件良好，并且在观测前对仪器进行初始化设置，求固定解。为了保证检测结果准确无误，要保证站内观测实施3次以上，每次矿山地质观测作业的开始和结束要对已知控制点进行检核。对于单基站RTK，平面控制点测量坐标转换差要控制在1.5cm范围内，限差严格控制在±2.5cm范围内。最后，对观测值进行控制，单次观测平面收敛精度要保证小于或等于±2.5cm，高程收敛精度则要小于或等于±3.5cm.在已知像控点设单基站，使用原有四等控制点测取整测区7个参数。同时，应注意检核与优化已选用已知点的准确性与可靠性，以保证7个参数的精准性。移动站采样间隔只有3s，技术人员要迅速测出像控点所在具体位置与三维坐标。为了保证其精准性，也可以采取2次测量平面坐标的平均数与3次高程平均数为测量矿山环境像控点的最终结果。
3.3高程矿山模型制作
经过软件系统的分析处理，将多余数据直接删除，用以保证矿山地质模型的精度并减少数字划线地图三维数据偏差。整个模型作业流程为：首先，获取数字划线图的精确三维立体数据；其次，转换为绘图交换文式格件；最后，根据专业软件形成内插生成矿山地表地形形态属性信息。
4、无人机测量技术在地形测量方面应用的前景
4.1有序调控像片。因为无人机测量技术具有较高的准确性，所以可相应增加像片控制，尽可能的提高当前控制水平，将测量所得数据有效整合入导航系统中，具备定位特性，可在全球范围内，通过数据的换算获取区域地形特性。
4.2空中三角的测量。将无人机测量技术应用到空中三角的测量过程中，主要利用数码摄像技术定位，有助于在一系列的测量之后对数据加以整理并提取有用信息，调试像控点，明确方位。
4.3内业数字化测图的制作。内业数字化测图的主要流程为无人机航摄测量空三加密作业，外业的主要任务是利用综合法画图、测量像片控制点并画出像片，内业的主要任务是根据像片控制点确定密测图的控制点，通过对空中三角的测量明确各个指标，进而实现地形测量。
4.4立体架构的采编。立体架构的采编就是在无人机测量结束后获取在立体状态下的相关数据。首先，要收集测量点的信息与地形地貌，确保精准性，然后在该基础上得到立体信息。立体测量是十分必要的。
5、结语
无人机航测以其不受地形条件限制的特点，可以对矿山地质实施有效的测量监控，并以其高精度、高分辨率的优势对复杂环境下的地形地貌进行逼真还原，然后结合以往对地形、影像、自然灾害的监控资料，合理地对矿山地质环境进行数字化治理，从而实现地质测量准确性与科学性的提升，使地质测量技术在矿上地质资源治理中得的广泛的应用与发展。
参考文献：
[1]王丽娜.低空无人机航空摄影测量在土地整治中的应用[J].环球市场，2016（19）：159.
[2]刘芃.浅述无人机测量技术在地形测量方面的应用前景[J].中国高新区，2018（02）：27.
论文作者:郑益民
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/21
标签：无人机论文; 测量论文; 地质论文; 地形论文; 矿山论文; 数据论文; 技术论文; 《建筑细部》2018年第13期论文;