SCI论文（www.lunwensci.com）
摘要 ：无人机航测技术在现代化测量工作中比较常 见，且具有操作便捷、测量精度高等优势特点，也被广泛 应用于复杂区域地形的测量工作中。通过采用无人机航测 技术，可以从系统定位、地面监控、拍摄技术等不同环节 中对测量区域的信息进行采集、统计、计算和保存，从而 提高测量工作的效率和整体质量。比如说，露天矿区监测 工作对矿山的安全和生产具有重要意义，但是露天矿区通 常具有地形复杂、面积大等特点，传统的监测方法耗时、 耗力，尤其是针对一些滑坡、裂隙地段，很容易出现安全 风险，会给监测工作造成不利影响。与传统的人工测绘相 比较，无人机航测技术可以更好的适应矿区复杂地形条 件。
对于我国矿产资源的开采工作来说，一般是采取粗放 型的开采方式，尤其是在露天矿山的开采工作中很难有效 避免对地质和生态环境的破坏作用，为了减少对自然资源 的损害，必须要加大对矿山开采的监管力度，严格遵循可 持续发展的核心理念，尽可能的减少和避免矿山开采过程 中存在的各种弊端。在无人机倾斜摄影技术中，具有分辨 率高、针对性强、机动性强、成本低等优势， 可以更好的满 足矿山开采工作的环境要求，对于矿山监测具有积极的影 响意义。
1 无人机倾斜摄影测量技术的内容及优势
矿产资源是国家进步和社会经济发展的基础保障，可 以为基础建设工作提供农业生产、工业原材料等，我国的 矿产资源种类繁多、储存丰富，可是人均占有量较低，开 发难度大，而且粗放型开采方式很容易对自然环境造成破 坏，不利于可持续发展战略的实施。随着现代科学技术的 创新发展，各种大数据技术应运而生，尤其是无人机倾斜 摄影测量技术，利用遥感技术可以实现对矿山资源的大范 围监测，在遥感监测中主要包括卫星遥感和无人机遥感这 两种方式。虽然卫星遥感具有覆盖面广、低成本的优势， 可是缺乏灵活性、时效性和较高的分辨率，一般会将其运 用于全域矿产开采和调查工作中。而无人机遥感技术具有较高的分辨率，且机动性很强，比较适用于单个矿山的开 采与调查、矿山建设等一些精细化的管理工作中。无人机 倾斜摄影是矿山开发与利用现状的直观反映，可以为周边 地貌和环境提供三维模型，同时也可以为露天矿山的动态 监管创造有利保障和数据支持。
1.1 无人机倾斜摄影测量技术的工作内容
在无人机设备的组成内自动搭载了高精度数码成像设 备，能够从倾斜、垂直、水平等不同角度和方向进行摄影 成像。无人机在低空飞行时可以对建筑物进行不同角度的 拍摄，以便可以获取较高精确度和较高分辨率的建筑物表 面纹理图像。以无人机平台作为监测基础，促进多个航摄 相机实现搭载处理，可以从多个不同方向的倾斜角度达到 对测区影像的采集、测量目的，从而真实反映出地面物体 的实际情况，准确获取监测物体的纹理信息。这种拍摄效 果是传统航空拍摄技术很难达到，由于在拍摄过程中会存 在部分建筑物被遮挡的情况，这在传统航摄技术中很难进 行解决，可是在应用无人机航空摄影技术后，可以从各个 角度进行拍摄，从而解决了建筑物被遮挡的实际问题。此 外，该技术还可以充分融入三维建模、定位等先进技术， 构建和生成三维模型，全面实现影像数据的自动采集过 程。在完成测绘工作后，该技术还需要集中分析和处理业 内数据，不断加强控制点的影像关联力度，借助空三运算 的结果输出步骤， 获取三维实景模型， 构建DEM模型。
1.2 无人机倾斜摄影测量技术的优势特点
第一，灵活性特点。测量技术人员需要根据项目要求， 科学规划无人机的飞行航线，顺利完成起飞、航行和降落 过程。在飞行过程中，需要准确采集高山、丛林等险峻地 形的数据信息，而无人机倾斜摄影测量技术可以突破复杂 环境的限制，具有很强的操作灵活性，可以更加准确的收 集到相关资料信息。第二， 精确度高。在测量过程中， 无人 机测量技术可以结合项目地形，合理调整飞行速度、飞行 高度，按照工程测量要求实现大范围的高速监测，从而提 高工程测绘的效率。多个航摄相机搭载处理，分别从不同 倾斜角度实现测区影像的采集、测量，大大提高了测绘工 作的精确度。第三，细节化特点。传统测绘技术容易受到 局限问题，无人机测量技术具有较强的适应性和功能性，可以打破这种局限性，在智能操作系统下更快速的完成项 目全景勘察与分析。比如说在露天矿区的监测工作中，该 技术从多个角度对矿山区域的地形面貌、资料数据进行收 集整理，在获取影像结果后对矿山的细节特点进行分析计 算，运用批量提取、贴纹理等功能提高测绘效率，为露天 矿区的数据管理创造了可靠依据。
2 无人机倾斜摄影测量技术在露天矿区监测中的具体应用
2.1 测区概况
在露天矿区的监测工作中，矿区范围内有很多高边 坡，生产实践过程中往往是采用高台阶方式进行开采工 作，而高边坡的走向可以达到几百米甚至几千米， 由于矿 区周围的环境比较复杂、恶劣， 矿区开采区域的地形地貌 特征更加复杂， 常规的技术手段无法有效进行开采， 因此 很难达到理想的测绘效果，还可能对露天矿区的开采质 量及效率产生不利影响。为了提高矿区工作的安全性， 开 采单位在应用无人机倾斜摄影测量技术时，需要对坡度 较大的区域进行针对性处理，满足露天矿区的实际监测 管理要求。通过使用无人机测量技术， 也可以尽可能的避 免复杂环境中存在的安全隐患问题，根据技术应用原理 和相关流程，不断完善和优化无人机倾斜摄影测量技术 的测量工作。
2.2 科学制定飞行方案
在应用无人机倾斜摄影测量技术时，科学制定飞行方 案是技术投入使用的基础前提，无人机的飞行方案必须严 格按照测区实况进行设计，合理把握工程测量的精度，根 据测区面积、地形复杂程度合理划分摄像区域，准确设定 航线、航向重叠等飞行参数，提高像控点布设的合理性。 一般来说，可以从以下几个方面进行航线设计 ：第一，全 面分析航线覆盖的实际需求，确保区域内地形的高度差要 维持在航高距离 1/6 以内，并且要尽可能的保证航线范围 内没有障碍物， 路线全程内都有航测目标物的存在 ;第二， 要尽可能的保证航线设计中没有落水点，充分关注侧风飞 行对于航线的影响 ;第三，要做好拍摄间距和航线间距的 科学控制，确保航测的精准度。此外，可以采用 1 ：10000 的地形图精确判断无人机的飞行高度，使其处在安全飞行 的范围中。在划分测量区域时，需要对精准度的差异性进 行全面分析，比如山谷的精准度需求比较高，但是山头的 精准度需求相对就比较低。按照相应的标准进行科学的划 分，做好对于山势环境的全面分析，这可以有效防止混乱 气流所造成的影响，将拍摄间距与航线间距都控制在合理 的范围内。与此同时， 也可以充分保证无人机的飞行安全。
2.3 科学控制飞行姿态
无人机在飞行过程中，控制和调整飞行器的飞行姿态 很重要，可以直接影响到航摄数据的精度效果，而且在后 期的测图成图效果中也具有较大的影响作用。在航测工作 中所获取的资料和数据，是后期工程绘图工作的主要依 据。通常情况下，测绘工作人员需要尽可能的做到以下几 点 ：第一，在开始飞行前，需要对无人机的飞行姿态进行 科学控制，并且对航摄仪器进行合理的安装和调试，确保 机身和航摄仪器连接的稳定性，充分保证无人机在飞行时 可以处于一个平衡和稳定的状态。同时，还要保证没有安 装问题或其他故障问题的出现，否则会导致测量数据出现 缺失 ;第二，在无人机起飞拍摄前，应当正确捕捉和确定 无人机的飞行定位等具体信息，在不断地调试以后，使航 摄操作可以处于最优的位置 ;第三，在进行拍摄时，一些 自然条件的影响也可能会导致航摄效果出现差异，比如风 向和降雨等等，所以在进行无人机拍摄前，需要先对测绘 地点的环境和天气条件进行充分了解，科学规避恶劣天气 的影响，假如在有风的情况下，需要主动意识到风向和力 度对航线所造成的一系列影响，并且要通过不断的调整飞 行状态来保证无人机可以按照预先规划好的航线完成相 关测绘工作。
2.4 自动采集测量数据
举个例子，在某露天矿区测绘中，测区面积为 7km2. 运用无人机方案完成相关工作时，需要使用到 8 个架次对 测区数据进行采集和获取，其中基线长达到2000m，摄影 相对航高200m，需要在定焦模式下满足高质量的测绘要 求。在完成像片数据采集后，技术人员还要采取像控点测 量的方法， 实现点位信息的获取， 坚持像控点的布设原则， 为后续运算环节提供良好的数据支持。在此期间，需要将 点位误差控制在 ±0.03m左右。针对各个像控点至少采取 两次独立的观测运算，选取独立观测数据的平均值并当做 测量结果的坐标。按照以上流程可以获取 14个图根点，可 以进一步提高预设测量的精确度。
2.5 严格校正测绘镜头
在进行航摄的过程中，对于拍摄影像有时存在一定的 变形问题，因此需要对相关数据进行严格的检验和纠正。 对于畸变的部分，应当进行优化和全面参数的矫正，以保 证图像的精确效果。同时，由于飞行过程中而产生的震动 也会对参数变化造成一定的影响，在开始测量工作时，需 要格外注意测绘镜头的问题，在测绘工作结束以后，应当 全面检验相关设备的参数，严格纠正存在问题的数据和信 息。此外，在无人机航测工作中，对于获取的影像和资料 要求规格都比较大，有时还存在部分影像重叠的问题，对 于航线数量设置的标准就比较严格。由于需要获取的影像图片比较多，为了满足测量工作的精确度，应当对像控点 进行科学的布置和设计。从所测目标的地形情况来看，需 要结合工程地形面貌的特征进行全面的设置，在设置时也 要注重影像的重叠性问题。无人机的飞行速度也会影响拍 摄的图像效果，尤其是在位置比较偏僻的测区角落，其变 形问题比较严重。因此，相关工作人员需要对测得数据进 行严格的检测，并修正图像中变形的位置，以提高图像测 量结果的准确性。
2.6 精确处理测绘数据
测绘人员针对所采集获取的数据信息，需要利用多视 多维重建技术对图像数据进行综合分析与处理，导入具有 重叠率的数码影像并生成正射影像，其模型基本可以达到 毫米级的精度要求，在导入像片后还要利用计算机完成数 据资料的分析、计算与整合，将采集的航片和pos 数据一 同导入处理软件中，根据图像的位置信息、相关参数分别 进行排列和组合，在运算后提取航片的大量特征点，完成 信息的自动匹配过程。针对航片数据的提取分析，可以选 取高像素纹理进行着色，采用常规方法对数据精度进行检 测，合理控制和减小数据误差。
2.7 无人机测绘技术与其他技术的融合发展
无人机技术与遥感技术的融合发展下，可以实现跨 行业的创新研究与应用，进而广泛投入抢险救灾、新闻制 作、国土规划、矿山测量等实践工作应用中。比如说， 对于 突发性自然灾害的处理。一般来说，在发生自然灾害时都 会伴随着持续恶劣的环境变化，而自然灾害也具有破坏力 强、不可抗、不可预测等特点，所以无法对其进行人为的 预测和预防， 如地震、山洪、泥石流， 非常不利于工作人员 开展救援和调查等工作。在无人机测绘技术的帮助下，可 以针对灾害区域的周围环境进行监测，在了解内部环境的 前提下给救灾活动提供计划性的依据和指导。再如，2010 年青海玉树发生地震灾害时，灾害地域的环境相当恶劣， 山区众多、持续阴雨天气，传统的载人遥感卫星监测无法 及时提供高精度的数据信息，不利于救灾工作的进行，可 是在应用无人机后，因其灵活性和动态监测能力等优势， 为救援人员创造了可靠的数据支持，并争取到了更多的救 援时间，有效促进了救灾工作的效率提升。除此之外，无 人机摄影技术还可以运用到国土规划的测量工作中，目前 城市化建设速度加快使得人均国土资源也慢慢减少，现阶 段我国城市分布呈现出城市群的状态，开展建设工作需要对周边城市的地形实施勘测，可是由于城市周边的环境比 较复杂，开展人工调查会耗费较大的成本费用，所以通过 运用无人机遥感技术以及 GPS 技术可以对城市地形和交 通、建筑、人群分布等方面进行监测，而且可以落实到具 体的某一建筑物，以便促进工作人员可以全面了解和掌握 城市交通信息， 有利于完善城市化建设。
目前无人机遥感技术仍然存在一些不足，例如飞行、 通讯环节，在飞行过程中由于自身重量比较轻，如果面临 风力过大、气候恶劣等条件，会增加技术操作的难度，阻 碍机体的正常飞行，影响测绘结果的准确度。因此，在优 化过程中可以考虑完善机身、减少风阻等方面，进一步优 化测绘工作的效率和质量。对于通讯环节来说，主要是受 传输速率的影响，如果传输速率不及时会导致信息传输不 全面，从而降低了制图设计和数据分析的效率。因此，不 断创新和融合无人机摄影技术是未来研究的新方向，通过 完善和优化飞行中的不足环节，可以促进无人机技术的进 一步发展和应用。
3 结语
综上所述，矿山开采是我国社会发展中比较重要的一 个经济支撑，矿区所在环境一般都比较恶劣，传统测绘技 术不能实时监测到整体的矿山状态，而且还会大大浪费勘 测时间， 增加了设备、资源、人力等方面的资金投入， 提高 了矿山开采的成本。通过运用无人机测绘技术，可以通过 航空监测及时获取测绘目标和环境资料，并且不受地理环 境的限制影响，为矿山的开采创造了确切的影像和数据资 料的支持与保障。对于露天矿区的监测管理来说，通过使 用无人机倾斜摄影测量技术可以有效解决监测中存在的 盲点和困难，在未来的发展应用中，露天矿区行业需要进 一步加强对无人机倾斜摄影测量技术的深入研究与应用， 积极学习无人机倾斜摄影测量技术的应用原理，准确把握 工作流程及环节，注意各部分工作细节的内容与落实。与 此同时，还要不断加强对自身资质能力和专业素养的全面 提升，科学运用新兴测绘技术，促进我国工程测绘工作的 实践和顺利开展。
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/69106.html
