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摘要 ：我国矿山资源是经济发展的重要基础，但复杂的地形地貌等经常会影响到地质勘察工作的开展效率与质量，因此需要不断创新测绘技术， 提高矿山地质测绘的精度与效率。在科技的不断发展下，无人机测绘技术已经得到了广泛应用与发展， 本文重点围绕无人机航测技术进行了一定的分析与探究，旨在 进一步提升测绘工作质量。
关键词 ：无人机,航测技术,矿山地质测绘
矿山资源是社会经济得以进步与发展的重要基础，相关的 开采与环境保护工作都是非常重要的内容。传统测绘技术无法 在复杂的地质测绘中获得全面的数据，而无人机技术则对其不 足进行了有效弥补， 其相关优势也愈加明显地表现出来。将无人 机航测技术应用于矿山地质测绘工作当中，可以实时获得并处 理相应的勘测数据， 完成部分危险区域的勘查与测绘工作， 显示 出非常重要的应用价值。
1 无人机航测技术的优势
1.1 无人机航测技术概述
无人机航测技术是基于卫星遥感、有人驾驶飞机遥感之后 发展而来的一种新型的航空遥感系统，此种系统的建立是将航 空、信息、自动化控制、计算机、通讯、传感器等技术融合在一 起，形成的综合性测绘技术类型。无人机航测系统是将无人机作 为主要的飞行平台， 由多视角的摄像传感器、数据采集器以及飞 行器控制系统共同构成。一般来说， 无人机航测主要利用摄像传 感器与数据采集器来实现相应影像的自动化拍摄与获取，而飞 行器主要是通过设定好的程序进行飞行，由摄影传感器将拍摄 到的影像传输到地面的控制中心，然后利用计算机实施相应的 测算与分析， 最终实现测绘影像的有效记录与存储， 整体上显示 出方便性、灵活性与快捷性的特点。
1.2 无人机航测技术优势特点
无人机是一种无人驾驶的飞行器，通过综合通信、遥感、 GPS 等技术的优势特征，实现对地理环境与地形地貌的勘查与 测绘，此种技术手段的利用可为相关部门提供必要的数据信息。 与传统测绘技术相比，无人机测绘技术凭借着众多优势广泛应 用于矿山地质测绘相关工作当中，在提升测绘质量与效率方面 具有重要意义。一是无人机技术具有高分辨率特征， 可有效满足 当下的地质测绘需求。无人机技术是将先进的传感器系统作为主要基础， 能够获得较为完整且清晰的数据图像内容， 使矿山地 质情况都得到实时性地反映。此外， 无人机传感器可以让不同的 地质测绘需求得到有效满足，从而获得针对性较强的图像数据， 并且还能以相关标准与需求来做好数据的调整，确保数据获取 的准确性与有效性 ;二是无人机技术具有较快的更新速度，可 及时更新相关数据。一般来说， 无人机技术在正常的天气条件下 均可发挥出较高测绘精准度，可以为测绘人员提供相应的数据参考。传统测绘技术经常会受到复杂矿山地形条件的影响， 而无 人机技术的快速更新使其显示出明显的先进性特征，可以有效克服多种困难， 及时收集到不同矿山区域的差异化信息数据， 并 且做到及时更新，为相关部门的决策提供重要支撑 ;三是无人机技术具有机动灵活性， 可灵活开展各种测绘作业。矿山地质环 境普遍处于较为复杂的状态当中，在应用无人机航测技术的过程中， 需要充分利用微小型设备的便携性和抗干扰性， 制定出合 理化方案用于不同的作业当中，从而提升无人机航测技术的应急能力，让矿山地质测绘工作得以顺利开展 ;四是无人机技术 具有成本节约性， 可实现矿山地质资源的充分利用。将无人机技术应用于矿山地质测绘工作当中， 能够有效保护矿山环境， 在促 进矿山开采工作顺利开展方面具有重要意义 ;五是无人机技术具有较高安全性， 可完成大范围的测绘工作。无人机测绘技术的 应用仅需相关工作人员远距离操作完成相关任务，无需亲自深入危险地带或复杂区域， 在保证测绘安全性方面具有重要意义。
2 无人机航测技术在矿山地质测绘中的应用
2.1 保护矿山自然环境
矿山资源作为不可再生资源具有明显的稀缺性，需要在开 发与利用的过程中着重关注矿产资源的有效保护，让矿山资源的利用率得到有效地提升。但是从现实中的开采工作来看， 依旧 会不可避免地造成一定的人为性破坏，加之受到开采技术和违规开采的影响， 比较容易造成资源过度开采的问题， 直接影响到 矿山的生态环境。将无人机航测技术应用在矿山地质测绘工作当中，可以起到保护矿山环境和降低生态环境破坏性的重要作 用，让当地的生态环境能够朝着可持续的方向发展。对于矿山地质环境而言，多显示出复杂性特征，一旦遭受到人为破坏的影 响，就会在很大程度上加剧恢复治理的难度。无人机航测技术的发展与成熟能够让矿山开采得到有效的监控，可以通过低空飞行的方式来获取相应的矿山数据，在获取数据并保证精度方面显示出重要意义，方便相关的管理人员依据数据作出相应的决 策，后续采取更加具有针对性的措施来保护矿山的环境， 提升矿产资源的应用价值。
2.2 优化矿山开发相关方式
矿山资源的开发具有一定的复杂性与特殊性，经常会受到 复杂地形的制约与影响，若没有合理、科学的技术作为支撑，无 法真正实现对地质资源的全面监督与管理。此外， 不少的矿山开 采工作者都缺乏足够的资源保护意识，经常会出现随意工作的 行为， 不仅会对矿山环境造成较为严重的破坏， 还会导致资源浪 费的问题。因此，在矿产资源日益短缺的背景下，需要进一步关 注矿山开采的相关工作。将无人机航测技术应用在矿山地质测 绘的实际工作当中， 可以对矿山开采的方式进行有效地优化， 让 矿山资源得到有效保护。在对无人机航测技术进行具体操作的 过程当中，需要重点关注矿山地质数据信息的有效监测与获取， 通过实时的监测来及时发现开采过程中出现的具体问题，方便相关工作人员及时给予相应的应对措施，进一步提升矿山环境与资源的保护效果。
2.3 获取全面的矿山数据信息
由于矿山环境具有明显的复杂化特征，因此，在具体的地 质测绘工作当中，需要足够全面且详细的数据信息作为支撑。 传统的数据采集方式一般都会显示出较大的难度，无法应对较 为复杂的地形条件，经常会出现精确度不足、数据遗漏等问题， 直接影响最终的地质测绘质量。在无人机航测技术的快速发展 下，信息化管理系统的构建已经成为矿山地质测绘工作开展的重要基础，可以将矿山地质的基本条件、地理位置以及气候条 件等内容纳入其中，形成完整化的数据信息库，为相关工作者提供一定的数据依据，进一步拓宽开采的思路。使用航测技术 测绘矿山地质情况的过程中，一般只需要相关操作人员借助无人机的遥感技术来获取高清、高精度的影像，实现对矿山地形 地貌的深刻化分析，逐渐形成较为详细且科学的数据化模型， 为相关部门的工作顺利开展提供一定的参考。此外，矿山开采 人员还要对相关数据模型进行积极利用，实现对矿山开采工作 各项注意事项的有效明确，以便在此基础上制定出具有针对性 防范措施，实现对矿山中各类潜在隐患的有效规避，促进矿山 开采工作安全性的提升。
2.4 推进数字化矿山发展进程
现阶段的无人机航测技术已经得到了一定的普及，属于测 绘领域的革新性变化，在促进矿山地质成图效率方面显示出非 常重要意义。无人机技术可以适应于不同的矿山地质条件， 在测 绘数据的获取方面存在极大的准确性与高效性，即便是难以涉 足的位置也可轻易到达，为数字化的矿山建设提供了良好的基 础。为了更好地满足不同行业的实际发展需求， 无人机测绘技术必然会朝着智能化与数字化方向发展，并且也会让 GPS、GIS、 RIS 技术得到更加完美地融合，从而获得更加优质的地形图像。 此外， 信息化也是构成数字化发展的重要内容， 无人机测绘技术 一般都需要借助信息化软件进行相应的分析，提供出具体的开 采与管理的便捷性算法，为矿山地质测绘工作的开展提供科学 化依据。
3 无人机航测技术在矿山地质测绘中的实施方法
3.1 测绘前的准备
在开展地质测绘工作之前，需要提前做好相应的准备工作， 为后续工作顺利开展打下良好基础。首先， 要对勘探测绘区域进 行细致化勘探， 对工程概况进行充分了解， 通过制定出工程计划 的方式来划分出相应的工程区域， 并且详细标注好名称， 合理设 置基准站和流动站的位置， 将矿山复杂、危险度较高的地质情况 都提前表述出来， 为具体的测绘工作展开打下良好基础。为了保 证测绘数据链接的畅通性，需要以谨慎的态度来确定基准站的 位置，多以地势较高且开阔性较为良好的位置作为主要的待测 区。而流动站与基准站的距离大多都介于 5km ~ 10km之间，在 具体的实践中还要注意加入一定数量的通视方向，避免流动站 与基准站之间表现出通视不良的问题 ;其次，要对各项测量的 设备进行定期的检测与调试， 合理设定相关的数据参数， 并且要 制定出完整化的工作表格，所有设备在使用之前都经过一定的 检验， 确保其处于正常运转状态 ;最后， 要对相关施工人员进行 合理组织与分配， 做好专业技术与安全知识的相关培训， 进一步 提升工作人员的操作技能与安全意识，促进工程质量与安全性 的有效提升。
3.2 项目任务概况
项目任务的概况是开展具体地质测绘工作的基础。首先，要 及时采集数字划线图，常见比例为 1 ：2000 和 1 ：5000 ;其次， 在采集数字影像图的过程中需以正射影像为主，同时还要将工 作的矿区作为主要对象， 来实施具体的地形和地质图绘制工作 ; 最后， 要对无人机航摄系统的数据采集精度进行确定， 提前做好 部分地面控制点的确定工作，同时要进一步细化和调整无人机 所搭载摄像机的角度与精度， 确保符合相关的采集需求。
3.3 设计无人机航线
矿山地质测绘工作中的无人机航测技术是将当地的地图影 像资料作为基本的参考信息，为具体的航测分析提供依据。在 开展无人机航测分析的过程中，首先要做的就是要将基本的坐 标信息、航行方向以及路线等确定下来， 在全面调查研究的基础 上，确定好相应的测量区域， 同时还要与相关的参数信息联系在 一起(如航拍的方向与角度、矿山的坐标等)，利用无人机拍摄 技术与 GPS 定位技术来获取矿山地质信息。无人机会以设定好 的航向和路线来开展相应的测量工作，操作人员在具体操作的过程中需要注意无人机的用量情况，若发现相关问题需要及时 予以合理措施进行有效处理，为航测工作的开展提供一定的支 撑。此外，相关的操作人员还需要着重关注控制工作，严格按照 相关规定来监督、控制现场的工作环境， 并且要依据实际情况来 提升无人机航测的精准性， 进一步扩大航测的工作范围。在现阶 段智能化技术不断发展的背景下，先进的无人机航测技术多具 备智能航线功能， 通过设置航飞的范围即可生成最佳的航线， 还 可针对不同起伏度的地形来选用相应的仿地变高飞行，让待测 区域的重叠度和成像质量都满足相应需求。
3.4 确定飞行高度与方式
为了让无人机航测技术所采集到矿山地质测绘数据保持较 高精确度水平，一般需要在采集之前依据测绘区域的条件来设 计无人机的飞行方案， 除了上述飞行航线的确定之外， 还要确定 好具体的飞行方式、飞行高度以及分辨率等。在无人机航测技术 中，三角测量法作为一种核心技术内容， 在确定无人机飞行高度 与飞行方式方面具有重要意义。一般是建立在数码影像偏小且 待测区域地面控制点不多的基础上，主要是对矿山影像相对应 的加密点坐标进行处理与计算，通过此种方式来获取效果良好 的测量结果。在具体的测量中还要结合误差等问题来获取评查 结果， 将其作为无人机飞行高度确定的重要性依据。在具体的飞 行方式选择中，低空飞行是满足矿山地质测绘工作特点与需求 的常用方式，此种方式一般会包含着两个方面的优势特征 ：首 先是低空飞行可以更好地适应恶劣且复杂化的地形环境，可以 为无人机航测的数据采集精确度提供一定的保障 ;其次是低空 飞行可以实现对矿山开采工作动态内容的实时性监控，将现场 的开采情况都实时地反馈给相关的监管部门，在保护矿山自然 环境方面具有重要意义，并且可以对矿产开采中一些不合规问 题进行有效规避。
3.5 合理布设控制点
从传统的航测控制点布设方案来看，控制点因数量较多，实 施起来存在一定的难度， 因此需要对其进行一定的改进。像控点 的数量与位置都会影响到无人机测绘的精度，适当地降低像控 点数量可在一定程度上提升测量精度与质量。首先， 在布设控制 点时， 需要将控制点分布在待测区域的范围之外， 保证待测区域 内的平面和高程精度均可满足相应的工作需求。一般来说， 像控 点多被安排在航向以及周围三片到四片的折叠范围当中，同时 也会将其设置在相对平缓的地面上。此外， 为了进一步保证测绘 精度， 在布设像控点的同时也要设置相应的检查点， 便于对成果 做好检查。在具体的矿山地质测绘当中，容易受到地形影响而 表现出凹凸形状，此种情况需要于凹凸位置额外布设相应控制 点，统一化布设相邻的区域网。总体来说，像控点的选择需要将 0.1mm 作为图像选择控制的重要参考标准，并且要在图像清晰的地点上选择具体的点位。
3.6 加密航测结果精度
无人机航测技术的应用可以凭借较快的速度实现矿山目标 的测绘， 从而获得较为精确的测绘数据。但在无人机开展飞行拍 摄工作的过程当中， 比较容易受到自然环境的影响， 特别是植被 茂盛的位置， 易出现勘探空白的现象， 使得待测区域的测量精度 受到一定的影响。为了进一步提升无人机航测的精准程度， 需要 将三角测量技术应用到其中。三角测量技术的应用主要是通过 创建航带的定向操作，实现航线的确定之后继续后续的勘察工 作，然后将相应的影像资料传输到定向编辑当中， 完成编辑后由 连接点实施自动化的提取工作，最后通过交互编辑来完成不同 点位的测量处理，将数据加密之后输出。经过上述相应处理之 后，可以将平面图形立体化，形成立体三维化效果，降低干扰因素的影响， 提升航测结果加密精度。
3.7 实景三维建模
想要获得精确且有效的矿山地质测绘数据，需要对矿山后备资源的评估多加关注。一般来说， 需要将现有的资料作为基础依据， 严格按照相关要求来构建控制网， 并且要设计出合适的飞 行线路， 及时做好测绘参数的有效调整， 着重关注测绘过程中比 较容易受到忽略的地方， 做好相应的优化处理。将无人机测绘技 术所采集的各项数据输入到计算机当中，然后利用 3D 实景建模 软件的方式来导入各种数据与图像，通过智能化方式设置好相 应的图像参数与控制点， 让图像的精度与测绘需求相符合。同时 还要将具体的测绘需求作为依据，合理选择三维建模区域、精 度和格式，更好地掌握测绘区域的实际地质情况，促进无人机 测绘精度的提升。具体而言，一般是利用 3D 建图软件将 3D模 型数据转换为DSM模型数据，然后利用地形绘制工具以地形要 素为基础，于 3D模型上实施等高线的绘制，并且要依据实际情 况做修正处理， 最终绘制出目标区域的地貌之后， 形成数字划线 地图。此外， 在测量过程中还要熟练理解与掌握相关技术操作手 段，降低失误的发生率，真实化还原矿山的环境，在降低人力、 物力消耗的基础上顺利完成相应工作。
4 结语
总之，矿山地质测绘工作具有明显的地质复杂、外业工作量 大等特征， 传统测绘方式不容易获得全面化的测绘信息， 而无人 机技术测绘技术的易用性、高效性、灵活性优势可有效满足差异 化的矿山测绘需求， 不仅可以提升测绘工作的效率与质量， 同时 也能在人员或仪器无法到达的区域提供高精度测量数据，为我 国矿山地质开采、环境恢复治理等工作提供了良好的服务。
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