无人机航测技术在矿山测绘中的应用

M测绘技术

无人机航测技术在矿山测绘中的应用

刘??杨

（江西省勘察设计研究院，江西　南昌　３３００９５）

apping technology

现代科学技术的进步，使信息化技术越来越被广泛的应用到各行各业，在本文中，矿山无人机航测技术就是结摘?要：

合当下最新兴的科学技术来进行测绘工作的，文中先是对无人机航测技术做了分析，然后阐述了无人航测技术应用的主要优势，最后结合具体工程案例详细阐述了无人机航测技术在矿山测绘中的应用。

无人机航测；矿山测绘；航线；地面控制；加密关键词：

ＴＤ１７　　Ａ　　１００２－５０６５（２０１８）１７－００２３－２中图分类号：文献标识码：文章编号：

Application of UAV aerial survey technology in mine surveying and mapping

LIU??Yang

（Ｊｉａｎｇｘｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００９５，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｇｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　

ｉｎ　ａｌｌ　ｗａｌｋｓ　ｏｆ　ｌｉｆｅ．　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ＵＡＶ　ａｅｒｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｓｔ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｗｏｒｋ．　ｆｉｒｓｔｌｙ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ＵＡＶ　ａｅｒｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｕｎｍａｎｎｅｄ　ａｅｒｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　ｆｉｎａｌｌｙ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＵＡＶ　ａｅｒｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｉｎｅ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃａｓｅｓ．Keywords:　ＵＡＶ　ａｅｒｉａｌ　ｓｕｒｖｅｙ；　ｍｉｎｅ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ；　ｒｏｕｔｅ；　ｇｒｏｕｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ；　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ

1 无人机航测技术概述

对矿山或矿区进行航测，主要是对其地域地形、位置、以及各项资源的分布情况进行一些测量和采集数据，确定相关的矿产资源信息，掌握当前矿区的实际资源分布等情况，可有利于对现有的矿区，矿山资源进行分配，进行有计划的开采、开发等一系列工作内容。无人机航测技术是对传统航空摄影测量技术的补充，其优点：机动灵活，高效快速，精细准确，作业成本低，适用范围广，生产周期也较短，大大提高了传统测量的工作效率。无人机航测技术主要利用了现代化的通信技术，在GPS定位技术基础上，通过导航与定位系统，数码传感器，以及数据处理分析系统等，将拍摄的影像以及采集的数据进行记录并处理分析，来掌握被测矿山的基本情况，也可根据地形环境，资源分布等数据绘制模型来具体分析矿山、矿区的具体情况。

这些技术的使用，使无人机航测技术的应用范围扩大，解除

了人工操作的一些限制，且灵活便捷，采集数据全面且精准，这是无人机航测的最大优势。需注意的是，只要外部环境良好，无人机航测就可以连续工作，缩短了测绘工作的周期，提高测绘效率。

2.3 经济实用性较强

无人机航测技术本身成本较低，一般情况下，只要注册成功就可飞行，且其将现代网络技术、通信技术以及计算机信息技术等融入到自身设备中，在操作时方便快捷，便于应用，能高效的完成航拍数据采集，具有较强的经济实用性。加之当前行业间的竞争越来越激烈，无人机航测作为新兴技术，不仅在实效上缩短工期，且精准度和效率上都是非常不错的，这为矿山测绘工作的开展提供了较大的动力。

3 无人机航测技术在矿山测绘中的应用

2 无人航测技术应用的主要优势分析

2.1 获取的影像数据分辨率较高

无人机航测技术中采用了低空飞行的方式，且配备了高清分辨率的影像采集设备，所得的影像数据分辨率能达厘米级，这是无人航测技术的一大优势。且在实际测绘中，较传统人工测绘技术来说，无人机航测技术的使用范围更加广泛，能达人工不能到的地方和高度，对人工测绘来说是个补偿，且采集的数据准确，避免了人员操作的误差，对矿山测绘工作的有效开展有重要的意义。2.2 数据信息获取效率较高

无人机航测技术主要是利用一些现代新兴的技术，比如，现代化数据通信技术、GPS定位技术、低空飞行技术、遥测遥控以及传感技术、高清影像采集设备等等新兴技术。

3.1 项目任务概况

第一，对数字线划图进行采集，要注意，采集的数字线划图一种是比例1:2000，一种是比列1:5000。第二，采集的数字影像图需是正射影像。第三，要对进行工作的矿区绘制一份地形地质图。第四，对无人机航摄系统数据采集的精度进行验证。在具体的操作过程中，就是采用无人机进行摄影工作，但是在无人机进行工作之前，要确立一些地面控制点，对无人机上搭载的数码相机进行精度的调整，这样就能达到数据采集的要求。并且，还要把对相机的标定结果用于实际的产品生产测绘过程当中，这样就可以对无人机的精度水平进行准确的评估。3.2 无人机航测项目实施情况（1）航线的设计。无人机航测技术在对矿山进行航测时，首先要根据实际的矿山情况，比如，矿山或矿区的地形环境，总的面积，以及周边的人文环境等进行研究分析，进一步设计出航测的航线图。在此过程中要注意对航线各方面进行比对和确定，航线图的设计中要包括无人机的飞行高度，飞行方向，以及分辨率多少和需要的飞行航线数量等，且要保证

２０１８－０８收稿时间：

刘杨，生于１９８６年，男，汉族，江西南昌人，硕士研究生，工作者简介：

程师，研究方向：研究方向：测绘及相关方面。

2018年?9月上?世界有色金属23

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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。

各方面数据的准确，才能在工作中完成航测的真实准确性。

（2）地面控制。无人机航测技术离不开地面控制工作的开展，在我国有明文规定，在采用无人机进行航测时，为达到全面覆盖待测区，需要在实际操作中根据矿山的实际情况，进行全方位的布设工作，即进行科学合理的布控野外采点，来提高航测范围，争取没有死角，且不重复采集等目的。3.3 加密结果精度及采集精度评定分析

（1）空中三角测量。无人航测技术虽说是方便快捷，覆盖面广，但在一些数码影像成像较小的地区，或者是地面控制点达不到要求的情况下，我们需要采用空中三角测量技术进行弥补。此技术可以对影像外的方位元素进行准确预算，也可以了解一些加密点的地面坐标，此时可获得更多的数据信息。再利用相关的技术软件去处理分析这些数据信息，可大大提高测量的结果，对条件较差的航测结果有所改善。

（2）成果精度分析。对成果精度的一系列分析，需要对无人机航测和人机航测采集的数据进行全方位的比较，其中包括有两者的飞行高度和两者采集到的影像信息等。而对无人机的飞行高度研究时，需要进行多方面的数据采集和计算，可采用一系列计算方法对直接测量的数据和计算出的定向点与连接点中的结果进行研究，从而得到无人机的飞行高度。

5 结语

综上所述，无人机航测技术是新时代下的产物，随着科

学技术和信息技术的不断发展，无人机航测技术在现代测绘行业中的优势越来越明显，可对矿山开采的常规监测以及矿区地形地质的绘制，以及航测矿山地质灾害等提供了有利的技术支持，其数据的精准度，和内容的丰富性都是传统人工测绘所不能及的，因此，在矿山测绘中，无人机航测技术有着不可忽视的技术支撑和数据保障作用。[1]??张智华.无人机航测技术在矿山测绘中的应用浅析[J]世界有色金属，

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[2]??周丹敏,曾家乐.在基层测绘工作中无人机航测技术的应用探析[J].建

材与装饰，2017(51).

[3]??刘小霞.试论矿山测绘中无人机航测的应用[J].世界有色金

属,2017(10).

4 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（上接22页）

这就要求在开采活动进行的过程中，还要分析其动态的应力或物性资料，在开采活动进行期间，使用动态地质勘探技术能够进行高效的采矿活动，在加快开采进度的同时还能够保障开采的安全性。动态地质勘探技术的应用也就是开采期间在不同的连续位点进行多次勘探工作以获取实时数据，随时记录应力及物性信息，并针对得到的数据进行分析，确保开采活动的安全性。2.5 引入高新科技技术

在未来的勘探活动中需要加快发展与应用信息技术，在现阶段的勘探工作中已经大量使用计算机及其高新技术，并且在很多地方已经得到了推广与发展，引入高新科技技术能够为勘探活动提供很大的便利，同时计算机的处理能力以及运算能力远超人类，在相关参数的选用上能够节省大量的时间，还能够保证数据的准确性，同时在自动化程度高的环节上也能够减少人力的使用。

题做出防范与治理的方案，避免产生更多不可挽回的后果。3.2 矿井水防治

中国国土辽阔，在中国的很多地区都存在矿产资源，在部分矿区中地下水丰富，这就会导致随着开采深度的增加，矿井内的溢水量会逐渐增多，进而导致事故的发生。在我国现有的资料中，浅层的矿井水治理手段并不能完全适用于深层的矿井溢水现象，与此同时矿山的水文地质条件不尽相同，复杂的地质条件再次加大了处理难度，在开采深度持续加大的今天急需发展新型的防治及处理机制，在接下来的阶段中需要研究的重点在于高新技术的开发应用、矿井水实验与研究、矿井水预测及处理技术等。

4 结语

在矿山地质勘探的过程中，各个环节要相互协作，紧密衔接，这样能够有效的保证勘探工作的准确性，在测量、记录、标定等环节中要相互协调，分工明确，共同促使勘探工作的进行。近些年来，世界各国的矿山地质勘探工作量正在逐渐减少，但技术研发工作却从未停止下来，与世界发达国家相比，我国的矿山地质勘探技术仍存在很多的不足需要去发展。因此，在接下来的阶段中，我们必须要抓住机遇，加快矿山地质勘探技术的研发与应用，进而满足我国对矿产资源的需求。3 矿山地质勘探需要解决的问题

3.1 环境污染

在矿山地质勘探工作进行的过程中由于操作不当极易对地质条件造成破坏，进而对环境造成次生灾害影响，由于勘探活动对地质体系形成一定的破坏，从而产生系列的环境问题。在勘探及开采活动中极易造成土地塌陷、土地荒漠化、水土流失、气体污染、破坏耕地、污染水源等等极具破坏性的灾害现象，有时还会诱导滑坡、地震等现象的发生。因此在矿山地质勘探的初期就要根据矿区的实际情况做出适当性的预测，对环境进行评估，并针对后期容易产生的问

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世界有色金属?2018年?9月上

[1]??翟贵田.煤田地质勘探技术及特点浅析[J].内蒙古煤炭经

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