摘要:随着科学技术的进步和我国经济的不断发展,无人机遥感技术在我国得到了广泛的应用,无人机遥感技术具有效率高、灵活性强、成本低、精确度高等优点。为实现矿山资源的长远稳定发展提供科学的数据基础和管理依据,因此,必须要加强推广无人机遥感技术在现代矿山测量中的广泛应用。本文阐述了我国无人机遥感技术的发展历程以及优势,并对其具体应用进行了分析。
关键词:无人机遥感技术;矿山测量;应用
1.无人机遥感技术是一项新型测绘技术,在相关测量领域有着十分广泛的应用。文章首先从测绘影像资料获取、测绘数据采集、测绘数据处理等方面具体讨论了无人机遥感技术在矿山测量中的应用,然后针对无人机遥感技术的低空作业模式以及可以应对突发事件等特点来分析无人机遥感技术在矿山测量中的应用优势,希望对我国无人机遥感技术的推广与普及有所裨益。
2.无人机数据在矿山测量中的应用
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主要进行两方面内容,一是外业数据获取,二是影像数据内业处理及成果质量测评。
2.1外业数据获取
2.1.1需求调研
首先要确定矿山测量的地标物区域,将其区域进行外扩后,确定好无人机获取影像区域,同时确定好成果三维模型分辨率和DOM分辨率。
2.1.2无人机飞行平台的选择
在选择飞行平台时,需要根据飞行姿态等方式完成。和传统的航空拍摄有所区别,无人机的旋偏角较大,但是像幅较小。因此,在实际测绘中,需要进行适当的变化,否则会出现航空拍摄漏洞等问题。
2.1.3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。
2.1.4相片控制测量
由于矿山区域地物相对较少,所以选择在航飞前提前布设“L”型标志作为像控点,像控点按照区域网布设。为提高像控点的加密精度,可以在区域网的两端和中部位置增加平高点。采用GPS RTK测定像控点的平面和高程坐标。
2.1.5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,来补充遗漏的数据信息。
2.2影像数据内业处理及成果质量测评
2.2.1空中三角测量
无人机航空摄影数据处理采用的是空中三角测量技术,在影像数据处理中有重要的意义,也是无人机摄影中的核心技术。空中三角测量技术主要利用原始影像、POS数据、相机文件以及像控点进行相对定向和绝对定向。Smart3D软件的AT模块经过Extracting Keypoints(提取特征点)、Selecting Pairs(提取同名像对)、Initialization Orientation(相对定向)、Matching Points(匹配连接点)、Bundle Adjustment(区域网平差)等步骤的运算处理,得到摄区空中三角测量成果。为提高空中三角测量的成果精度,可以使用软件对摄区进行多次空三运算。
如若需要立体测图也可转入inpho中进行二次加密。
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2.2.2构建三维模型
在Smart3D软件中根据数据量的大小,对区域进行分块处理,同时可集合多台计算机同步处理。同时设定好成果的坐标信息及osgb,obj等格式信息,最终得到高精度的三维模型。
2.2.3数字线划图制作
数字摄影测量的地形图采集都是在立体测量环境中进行的,目前国内外有许多数字摄影测量的测图软件,这些软件对于航空影像以及专业相机拍摄的影像的测图处理已经很成熟,航天远景mapmatrix可实现实时核线测图,并在模型之间快速切换,同时做好位置、形态、属性的接边工作。
2.2.4数字正射影像图制作
利用inpho中DTMMaster工具在立体模式下对生成的粗略DEM进行编辑,将地表的物体(如房屋、树木)全部编辑到地面上然后对数据进行内插处理输出DEM模型。利用空三成果以及编辑好的DEM在INPHO中进行正射影像的微分纠正,匀光匀色,镶嵌成图。
2.2.5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。
3无人机遥感技术在矿山测量中的优势
3.1监测尺度大
无人机遥感技术不仅能有效监测到大范围内的物体,还能有效实现对小区域范围内物体的测量,这就使得无人机遥感技术的监测范围得到可控性的增强,使监测范围得到最大限度的扩大。同时,在无人机遥感技术下,目标地区的实际情况还能够以三维的形式反映在相应系统内,让相关工作人员可以直观地了解到目标地区的具体信息。
3.2监测效率高
无人机遥感技术的监测效率高主要体现在对突发事件的应急处理方面。对于突发事件,较低的监测效率不仅会错失事件的最佳解决时间,严重时还会导致事件的危害性增强。而无人机遥感技术的主要优势在于监测效率高,利用这一技术对紧急事件进行处理,必定能够达到提高处理效率、改善处理效果的目的。将其应用到测绘工程的矿山测量过程中也能够高效的监测矿山的变化情况。
3.3 安全性高
常规的航空拍摄,容易受到多种因素的干扰,例如在地形复杂、起降条件不佳、云层位置偏低的地区,不仅测绘精度无法保证,同时还有一定的安全风险。而通过无人机,则能有效解决此类问题,能有效提高测绘的效率。同时,由于无人机的特点,在测绘时无需人为跟踪,能够进行远距离操作,保证工作人员的安全。此外,无人机还具有小巧灵活的特点,能够在狭窄、地形复杂的地区进行测绘以及数据处理,大大提高了测绘的工作效率。
3.4信息处理速度快
无人机遥感技术测量得到的信息数据会直接传输至相应的信息处理系统进行处理,较高的自动化水平有效地提升了信息数据的处理速度和处理能力,为保证信息采集的效率提供了重要保障。
3.5系统兼容性高
单一遥感技术的应用很容易出现遗漏,对于无人机遥感技术而言同样如此,因此,为有效保证遥感技术运用的有效性,可以将不同的遥感系统结合起来,不仅能够起到取长补短的效果,还能有效规避单一遥感系统中所存在的缺陷。无人机遥感技术良好的系统兼容性为其工作效率提供了重要保障。
4结语
随着我国社会经济的高速发展以及科学技术不断进步,越来越多科学技术成果应用到现代矿山测量工作中,特别是无人机遥感技术在现代矿山中的应用,无人机遥感技术通过使用无人机搭载遥感器,利用无人机的低空飞行来获取大量的遥感测量数据,提高矿山测量的准确度和安全性。由于无人机遥感技术具有安全、高效、不受外界环境因素影响的特点,可以实现矿山测量的智能化、自动化,促进矿山数字化建设,监测矿山环境的有效恢复和治理,实现人与自然的和谐发展。
参考文献:
[1]马冰.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].智能城市,2018,4(16):64-65.
[2]罗天宇.工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用研究[J].科学技术创新,2018(23):17-18.
论文作者:李欣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签:无人机论文; 遥感论文; 测量论文; 技术论文; 矿山论文; 数据论文; 区域论文; 《基层建设》2019年第30期论文;