摘要:无人机低空遥感系统凭借其机动、快速、经济等优点,已在实际生活的许多方面得到应用,例如4D产品生产、小范围地表监测、应急数据采集技术、大比例地形图快速生产技术等。无人机低空遥感也被应用在矿山测量中,对无人机低空遥感在矿山测量中的应用进行分析,测绘人员可以此为参考来进行测绘工作。
关键词:无人机低空遥感;矿山测量
一、无人机遥感技术的基本情况
无人机也就是常说的无人驾驶机,其英语全称为unmannedaerialvehicle,简称UAV。它通过发挥无线电遥控设备的作用,利用已经事前设置好的程序控制装置来实现无人机的人为操控。或者利用半自主操控或由车载计算机来操纵无人机的飞行,无人机具有造价低、灵活方便的特点,从系统框架的角度来看,无人机测量系统由多个内容设备构成,分别有地面控制系统、摄影传感器、飞行控制系统以及飞机平台,而飞行任务设备管理和飞行控制是无人机测量系统的重要组成部分[1]。正常情况下,操控人员会采用EOS5DMarkⅡ摄影传感器以及固定翼无人机。在开展现代矿山测量中,通过发挥无人机遥感技术,可以实现全方位监控矿山施工建设过程,操控人员可以采用倾斜及垂直等方式来获取遥感影像信息。从而实现对地标物及附近区域情况的全方位监控。应用无人机遥感技术涉及以下几个方面的流程:
一是开展需求调研,首先要制定矿山测量的地标物区域,将其区域进行外扩后,确定好无人机摄像区域,同时设置好三维模型分辨率和DOM分辨率。
二是开展航线设定。在设置好航拍区域后,然后开展现场勘探,收集测量区域的气候、地形、地貌、地质等相关信息,确定好航测方案,将控制软件导入到无人机系统中,设置好地面分辨率、重叠度、带宽以及航高等一系列参数指标,在飞行控制系统中设置好航行路线。
三是开展外业航拍。根据无人机航行情况,将航拍地标物以及相关区域的坐标、方向、速度、高度等基础信息一一进行记录,然后利用GPS技术的功能,将影像数据以及地理数据等信息嵌入其中,然后分析处理相关数据信息,同时使用额外操控无人机补拍的手段,来补充所需的数据信息.
四是开展内业处理。利用相关的技术软件,如smart3D、inpho、Arcgis。利用软件对所收集到的数据进行进一步的深加工。构建三维立体模型以及制作数字正射影像[2]。五是开展成果质量测评。针对获取到的数据情况,检查图片的拼接拉伸痕迹以及数据精度,如果数据符合相关标准,则证明项目质量达到相关标准要求
二、无人机遥感测绘技术特点
1.数据获取周期短,在现代矿山测量中,卫星和常规航空遥感技术由于受到客观条件限制,不能对目标区的遥感数据进行及时获取。卫星测量获获取数据是周期性的,受到大气层的影响比较大[3]。常规航空遥感技术,在数据的采集同时受空军的限制,需要办理空域飞行申请,使得在数据获取上时效性不能保证。无人机遥感测绘技术是低空飞行,只要天气良好,就可以很好的保证数据采集的及时性,提升了矿山测量工作的工作效率[4]。
2.数据分辨率高,在现代矿山测量中,无人机遥感测绘技术应用中,由于无人机需要低空飞行,可以携带高分辨率传感器可以获取高分辨率影像数据,从而满足各种比例尺的测图需要。3.在现代矿山测量中,对于危险区的测量,可以通过无人机遥感技术,可以有效降低危险区工作人员伤亡,可以有效的降低在危险区相关风险。
4.在现代矿山测量中,由于无人机遥感系统具有体积小,机动灵活的特征,能够有效的避开一些气象因素的干扰。通过无人机遥感技术在现代矿山测量中应用,可以快速获取相关数据,对于矿山进行监测具有重要意义。
5.在现代矿山测量中,无人机飞行控制能够实现自动化,由于自动化程度比较高,可以很好的避免因为人为操作无人机过程中造成不必要的干扰误差,可以更好的对矿山进行测量。
6.经济效益好:无人机遥感测绘技术具有操作简单和运营成本低的特点,所以无人机遥感测绘技术在现代矿山测量中具有很好的应用。
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三、无人机数据处理关键技术
1.影像畸变校正无人机遥感技术,可以通过一定的改正模型,实现对影像的畸变校正。在利用改正模型上,通过畸变校正后,可以进一步为测绘数据处理做准备。
2.快速正射纠正在传统的图形处理中,正射影像纠正方法速度比较慢,而且精度不够高。通过现代化的硬件处理器对图形进行处理,可以对无人机飞行摄影的影像进行快速正射纠正。
3.大范围正射影像自动拼接在对图形经过快速正射纠正以后,通过无人机测绘技术可以对一定范围内的正射影像进行拼接,保证影像的完整性,从而更好的完成矿山测量工作。
4.几何纠正在矿山测量中,为了能够更好的达到监测技术要求,无人机遥感测绘技术可以对图形减几何纠正,从而更好的满足对精度的要求。通过控制点对影像进行几何纠正,可以使得图形精度可以更好的符合矿产资源相关标准,从而更好的满足矿产测绘需求。
四、无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用
1.推动数字化矿山建设
在矿山开采中,构建数字化矿山,成为了矿山管理中非常重要一部分。为了更好的构建数字化矿山,需要对矿山进行测量。在矿山测量中,如果采用传统测绘手段,所获得测量数据速度比较慢而且还不够全面,通过无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用,可以准确的获取地形地籍信息,为构建数字化矿山提供相关的数据支持,从而更好的构建数字化矿山,促进矿山开发。
2.矿山环境治理及恢复监测
在矿山开采中,为了更好的实现矿山的可持续发展,需要构建绿色矿山。所以在矿山开采中,需要加强矿山环境治理,从而更好对矿区生态环境进行保护。在对矿山环境进行治理中,需要通过无人机遥感技术在矿山中应用,可以对矿区进行定性分析,从而及时获取相关信息,对矿山环境治理现状进行评估,从而更好矿山环境进行治理,构建绿色矿山,实现矿山资源的可持续发展。
3.监测矿产资源保护与利用情况
矿产资源是不可再生资源,是有限的,随着矿产资源的开发和利用,矿产资源愈发珍贵。政府要承担起管理矿山资源的利用和避免滥采乱挖矿山的重任。无人机低空遥感技术可以对矿山进行空中、远程监察,尤其是影像以及近距离飞行等取证手段效果显著,应严格监管并打击非法开采以制止无证开采这一不好的现象
结 语
矿山环境具有特殊性,在这种环境下可以利用无人机测绘技术可以对矿产资源进行监管,对矿山环境进行监测,这主要是利用了无人机遥感技术可以快速精准的获取数据,并且根据需要搭载不同种类的传感器,进而为政府部门或者相关决策部门提供动态实时精细准确的数据信息。这充分体现出无人机遥感测绘技术在矿山资源开发利用以及矿山测量中发挥的不可取代的作用,从而加大矿产开采领域以及专业人士对于无人机遥感测绘技术的关注和了解。
参考文献:
[1]岳光波.测绘新技术在矿山测量中的应用与发展[J].科技创新与应用,2017,12:289.
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[3]刘哲,高博,等.无人机测绘在某铝土矿山土地复垦中的应用[J].中国锰业,2018(2):56-58.
[4]王之宥.无人机技术在数字矿山中的应用[J].山西焦煤科技,2017(13):44-46.
[5]雷东,王泽元,王可可,白晓敏.浅析无人机低空遥感技术在露天矿山开采水土保持监测中的应用[J].河南建材,2018,02:134-135+138.
论文作者:宋立新,王献新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签:无人机论文; 矿山论文; 遥感论文; 测量论文; 技术论文; 数据论文; 低空论文; 《基层建设》2019年第28期论文;