济宁市土地资源勘测大队山东省济宁市272000
摘要:基于无人机航摄系统,研究了在高原矿区进行航空摄影、像片控制、内业加密、立体测图等技术的实现方法。认为利用无人飞机航摄在测绘1∶2000地形图能够满足规范的精度要求,而且产品丰富、直观。无人飞机在快速获取矿区用图方面具有十分明显的优势,在实践中值得推广。
关键词:无人机航测;矿山测绘;运用
无人机航测遥感系统是继卫星遥感和有人驾驶飞机遥感之后的一种新型航空遥感数据获取系统,是航空、信息、自动化控制、微电子、计算机、通讯、导航、传感器以及“3S”等多学科高新技术的集成应用,具有机动、快速、灵活、影像分辨率高等特点,适合在条件极为复杂的高寒地区和无人区开展测绘工作,成为世界各国争相研究的热点。
一、无人机航测的概况
无人机航测最早出现在20世纪20年代,但是当时受到科技水平的限制,在日常工作中还未被广泛应用,随着社会科学水平的不断进步和发展,无人机航测技术也在逐渐完善,加之其具有的独特优势,逐渐成为人们日常工作中的重要测绘技术,并在不断完善过程中逐渐扩大应用范围。无人机航测由于其灵活性和事故率低等优势,适合在一些地区范围较小以及飞行较为困难的地区操作,其高分辨率摄像头能够快速实时的将内部情况通过影像传输出来,方便工作人员及时对地形和内部情况进行分析。
无人机航测受地域范围影响较小,同时也不是很容易受到气候条件的限制,因此在具体操作中相对比较方便,能够帮助人们探测到人工无法进入的一些地区,帮助测绘工作更加精准信息。无人机航测的工作中其工作效率和准确率远远高于人工操作,因此在应用中也不用过分担心设备以及外部条件会对人员造成一定的伤害,存在人员安全隐患,由于这些优势的存在,使得无人机航测技术在今后的应用中越来越被重视。
二、无人机航测技术的优势
无人机航测技术是相对于人机航测而言的新型技术,也是遥感技术中的一种,其出现具有适用范围广、影像传输实效性高、节省时间以及人工成本低等优势,其适用范围是中比例吃测图。
2.1应急性能好
在工程测绘过程中,由于工作繁复且工程浩大,在测绘中途常常会出现一些意想不到的情况,而面临一些突发事件,应急反应十分重要。传统的人机航测由于各种限制,使得在出现突发事件时不能够及时采取应对措施从而造成一定资金或者人工方面的损失,而无人机航测技术则能够具体应对突发事件,而整个过程中只需要为其提供一个比较平整的降落地面即可,因此极大的降低了资金、人工方面损失的可能性,大大节省了空间资本。
2.2作业周期短
作业周期短与其飞行高度有关,其飞行高度一般控制在1000米以下,这样的高度在飞行过程中对于空域要求不高,因此不需要申请空域,而这点极大的提高了工作效率,减少工作阻碍,因此有助于缩短作业周期。
2.3收集数据信息精准
无人机航测技术能够到人机航测无法到达的地区进行探测,加之其摄像头的分辨率极高,无论是从其飞行条件还是高度来看都能够极大的增强工作效果,因此,用无人机航测技术测绘出来的数据往往准确率极高,有助于矿山开采的具体施工方案的制定。
2.4操作方便
无论是在技术方面还是机型方面,无人机航测相对于传统的人机航测而言都有很大的进步,因此在操作中也十分便利同时也方便携带。
2.5节约成本
无人机航测在操作中完全依靠遥控进行,加上其机型较小,因此在操作费用以及人工成本和安全系数方面都具有一定的优势。
三、无人机航测技术在矿山测绘中的实际应用
由于我国处于发展的高速期,人口总量过大,经济,工业发展迅速,以至于对矿产资源的需求极大,矿山开采的范围,开采的深度,广度相较于以前,明显扩大了。而矿山开采本身就是一件危险系数极高的工作,并且,随着矿山开采地域的不断延伸,对当地的环境预测,地理情况的测绘都有着极大的不可预测性。在矿山测绘中使用无人机航测,一方面既可以保证矿山开采作业的安全性,避免在开采中的一些不可预知的危险因素:另一方面,在获取该矿山周围地理的数据资料和空间数据信息的准确性和有效性相较于人工则会大大提高。关于无人机航测技术在矿山测绘中的实际应用,则具体表现为:
第一、获取非常详细全面的数据信息。采用无人机技术来建立一个全面准确的信息管理系统,在该系统内,包括对需要开采矿山的地质的构造以及周围的地理,气候等环境的勘探与测绘。这个系统则可以使得开采者对该矿山环境有一个非常清晰整体的认识。因为矿山的环境,地质一般非常复杂,所以采集数据资料是一件极其艰难的事情,在这个过程中,采用无人机航测,特别是其中的遥感技术,该技术则会通过传输大量的遥感影像,有关当地地形的图件以及相关的数字模型,通过这些基本重要的信息,对于开采者在矿山测绘的作业中是有着至关重要的作用的。
第二、无人机航测技术还可以运用于对矿山环境的保护,有利于当地生态环境的可持续性发展。在过去的矿山开采中,有许多的矿山,则是因为,开采方法不当,开采中未考虑周全,导致当地的矿山环境遭到不可逆转的毁坏。众所周知,矿山一般位于比较偏僻的地域,交通环境不便,地理地质复杂恶劣,如果一旦在矿山开采中遭到破坏.那么政府在对其的修复和治理上则会非常困难。而如果采用无人机技术,对于当地矿山环境来说,会安全健康很多。因为无人机技术在对数据进行采集时,采用的是迅速,效率极高的低空飞行,低空飞行则可以在尽可能短的时间内,迅速采集这片区域的雷达、彩色和多光谱遥感数据,以及有效的获取当地相关的定量的分析数据,通过这些数据的采集和分析,则会为该矿山环境的保护和治理提供非常有效,全面的数据信息和准备。
第三、无人机航测技术可以运用于矿山资源的开采,有利于当地矿山资源的保护。由于现在对于矿产资源开发的监管力度不够严格,各个开采者缺乏资源保护意识,盲目追求利益,出现许多非法的黑矿山导致众多的开采者随意开采,肆意开采,胡乱开采。由于矿物资源大多是不可再生的资源,在我国这种长期不合理不科学的开采中,我国的矿物资源受到了极大的伤害与毁灭。所以如果将无人机航测运用于矿山的开采,一方面不仅可以获得该矿山的具体数据信息,另一方面,无人机航测更是可以实时监控,随时监测开采现场,传输实时,最新的现场情况和数据,如此有利于提高相关部门的监管力度和监管的效率,为矿山资源的保护提供极其有效的动态监测。
四、关于无人机航测的建议
由于现在的无人机技术仍然处于发展状态,需要不断的完善与进步,所以在实际的操作过程中,有可能出现,基高比小、高程但精度有低的一些问题,所以,在航测作业中,为了保证航测数据的精确度和准确性,对于矿山环境,不能一概而论,必须根据矿山地区的实际情况,灵活作业,制定合理科学的方案措施。
五、结束语
由于无人机航测技术的不断完善和改进,加之其自身的一些独特优势,使得该技术在矿山测绘中越来越发挥着重要的作用,矿山测绘中应用无人机航测技术不仅为其节省了一定的人工成本,同时也获取了更加精准的数据信息以及保障了操作人员的人身安全。由于矿山地形等条件的限制,在开采之前一定要结合实际情况进行详细的勘探和数据调查,制定出可行的施工方案。因此无人机航测技术在今后研发中还要不断改进和创新,为我国矿山测绘作出更大的贡献。
参考文献:
[1]王洛飞.无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J].测绘与空间地理信息,2014(02).
[2]张建霞,王留召,蒋金豹.基于数字影像的低空摄影测量研究[J].测绘通报,2016(12).
[3]李伟芬,丁静,苗卿.空间数据多尺度研究综述[J].电脑知识与技术(学术交流),2015(13).