无人机航测在矿山测绘中的运用分析论文_于斌

无人机航测在矿山测绘中的运用分析论文_于斌

华能集团扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿 内蒙古满洲里市 021410

摘要:作为航空遥感数据获取系统之一,无人机航测技术具有着快速、灵活、机动、高影像分辨率等特点优势,在日常科研工作中航空遥感数据系统的高隐蔽性、机动性、效率性等都让其在矿山测绘工作中充分发挥出自身作用。

关键词:无人机航测;矿山测绘;运用

1无人机航测对矿山测绘的影响

第一方面,能够对矿山进行整体监控,矿山的测绘与开采工作会对周边环境造成一定破坏,无人机航测能够对矿山的各项工作进行实时监督,确保环境不受破坏,使矿山能够得到更加长久的发展。通常来说,矿产资源丰富的地区,地质环境相对较为恶劣,很难对具体地理位置进行分析与确定,导致测绘数据不够准确,地理信息采集较为困难,使用无人机航测能够有效解决这一问题,对地理面貌进行拍摄,可以在距离地面较低的地方飞行,这就使测量更加准确,在很短的时间内即可进行测定,信息更加全面。第二方面,矿山在后期建设与开发过程中需要有一定依据作为基础,这就需要大量的图像与数据作为填充,使管理系统得到良好的运行,但这些数据使用传统测量技术是很难得到的,需要无人机在距离地面较近的高度进行拍摄。由于无人机航测的优势,这种近距离拍摄在较为偏远的地区同样可以达到。第三方面,众所周知,所有的矿产资源都是不可再生的,必须要合理开发、合理使用。我国颁布了相关法律法规,对矿产资源开采工作进行限制,但一些私自开采的情况仍然存在,我国疆域辽阔,若想做到实时监控是非常不容易的。在这些地区,当地政府就可以使用无人机对其进行航测,对矿产资源进行保护。

2无人机航测技术基本理论

无人机航测遥感技术在上个世纪的二十年代就已经稍现雏形,在近些年来,人类的科学技术水平不断提高,在无人机的领域进行了更多的发展,使这项技术逐渐走入了人们的生产生活当中,且不断根据人们的需求将这项技术发展的更加完美,对其应用和职能范围的提升做出了巨大贡献。在实际应用当中,有一些需要测绘的区域比较小,飞行也比较困难,采用人机航测的方式比较容易发生事故,就需要采用具有高分辨率采相功能且获取速度比较快的无人机航测遥感技术。这主要是因为在当前阶段,无人机航测技术和数码技术均得到了较大的发展,在获取空间数据的过程当中发展前景一片光明。

3无人机航测的优点

3.1应急能力极佳

在利用无人机航测遥感技术进行矿山测绘的过程当中,其可以根据实践中所遇到的情况进行针对性的应急处理,对突发事件的处理工作比较到位,在起飞和降落时,所需要的场地面积比较小,节省了大量的时间、空间和经济成本。

3.2作业时间短

在利用无人机航测遥感技术进行矿山测绘的过程当中,因无人机所飞行的高度在1000m以下,所以在进行测绘工作的过程当中,不需要向相关部门进行飞行申请,可以直接进入飞行状态,因减少申请环节,在一定程度上缩短了作业的时间。

3.3收集数据准确度高

在利用无人机航测遥感技术进行矿山测绘的过程当中,无人机的工作条件要求比较宽松,飞行高度也比较低,这两种情况都可以加强其工作效果,在航测测绘的过程中采集到分辨率极高的影像数据资料,所得到的数据以两个比例尺来出现,分别是1∶1000和1∶500,都比较大,提升了所收集数据的准确度。

3.4操作简单便捷

在利用无人机航测遥感技术进行矿山测绘的过程当中,因为无人机不需要载操作人员,所以其较以前采用的航空摄影设备来说,在外形上比较轻巧,操作的过程中比较简单,在携带与运输设备时,也比较便捷。

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4运用无人机航测进行矿山测绘的具体方法

4.1搜集数据资料

开采工作正式开始前,首先需要对开采所需数据资料进行搜集,具体包括周边环境、矿山结构等。作为近几年新兴的科技手段,无人机航测在搜集数据资料方面,通常能够取得超出预期的效果,例如,对矿山地貌进行测绘,测绘所得数据资料往往十分详细并且准确,在此基础上对矿山进行开采,无论是作业质量还是效率都会得到明显的提升。

4.2确定飞行方式

作为无人机航测的核心技术,运用三角测量法的前提是所测绘区域不仅地面控制点少,还存在数码影像较小的问题,通过对矿山影像所对应加密点坐标、外方位元素进行处理和计算的方式,保证所得出测量效果为最佳。在成果精度分析方面,工作人员应当以航测所得定向点中误差、最大误差为依据,将其进行连接,并参考计算所得评查结果,完成对所运用无人机的飞行高度进行计算的工作。符合矿山测绘特点及需求的无人机飞行方式,通常以低空飞行为主,与其它飞行方式相比,低空飞行的优势主要体现在以下几个方面:首先,即使矿山地形环境十分恶劣、复杂,低空飞行也能够保证无人机航测的有效性,测绘所得数据自然精准、科学;其次,低空飞行便于对矿山开采工作进行实时监控,通过将所拍摄开采现场向监管部门进行传输的方式,为资源提供实质性保护,避免盲目开采或其他问题的出现。

4.3明确基本流程

运用无人机航测完成矿山测绘工作的具体流程如下:首先,划定无人机航测区域;其次,前往矿山进行现场勘测;接下来,完成航线的规划与设定工作;最后,汇总并对勘测所得数据资料加以处理。需要注意的是,划定无人机航测区域不仅是开展航测工作的前提,更是保证后续测绘环节顺利进行的关键;规划、设定航线的作用是落实前期准备工作,避免测绘过程中,出现不必要的问题;汇总、处理数据则是检验测绘效果不可或缺的环节。只有做到层层递进,才能够保证无人机航测的优势在矿山测绘的过程中得到充分发挥。除此之外,了解该项技术的应用要点同样很有必要,作为在GIS/GPS技术和数据处理技术的基础上,延伸所得的一项新兴技术,无人机航测主要由以下几个部分组成:其一,无人机平台;其二,导航定位仪;其三,数据处理系统;其四,数码传感器。

5无人机拍摄在矿山测绘中的应用

在我国进行矿山测绘过程中,基本都是通过采集到数据信息进行矿山的数字结构建模,这样能够更全面的分析矿山的资源分布,环境状况,地质地形特点等基本信息,为开采时提供可靠性的依据。在实际测绘工作中,无人机航测技术的应用,可科学的进行可控制点的布设,并按照相关规范,规定,以及借助PTK差分定位方法对控制点范围内各项平面数据和立体数据进行有效的控制,从而得出更全面的航测数据。借助无人机航测技术的高清影像采集设备,可记录很多的影像信息,这些影像数据的对接,通过测图软件能够有效的建立三维立体模型。可控点数据的设置,对影像的精准度提供了保证,此时绘制出的模型,不论是轮廓还是基本的边线等数据都是比较符合实际情况的,再通过进行数据信息间的匹配,可有效控制绘制的模型的准确性。

结束语:近年来,随着我国科学技术的不断发展,无人机航测技术正在不断更新与完善,在矿山测绘行业中充分发挥了自身优势,使矿山测绘工作的效率得到提升,减少了人工作业存在的误差,也降低了作业成本。矿山测绘信息越来越准确,工作人员通过遥感技术进行操作,避免了人身事故的出现。打破了地质条件的束缚,对各种条件下的矿山进行测绘。在实际应用过程中,需要根据矿山的具体情况进行无人机测绘方案设计,使测绘效果得到提升,更好的服务于矿山测绘行业中。

参考文献:

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论文作者:于斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/17

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