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摘要 ：在现代科学技术的飞速发展下，无人机在很多 方面都起到了重要作用，尤其是无人机在矿山测绘中的应 用，可以极大地提升工作效率。文章将从几个方面对无人 机航空技术及其优点进行简要的介绍，并就如何利用无人 机航空技术来实现矿山测量的一些问题进行讨论，以期对 其在矿山中的应用起到积极的作用。
关键词 ：无人机航测 ；矿山测绘 ；应用
随着经济的发展，我国工业水平突飞猛进，对矿产的 需求量也越来越大，这对采矿工作的要求也越来越高。但 是，在采矿过程中，对矿区的地形、地貌、地质等多个方 面有一个全面的认识，是勘探者的第一要务。只有这样， 才能制定出更科学、更合理的采矿方案，以保证采矿效 率。而无人机遥感技术的出现，为矿山测量带来了新的发 展，它具有高精度、高效率、低成本、高覆盖范围、高灵活 性等优点，能够很容易的在复杂的矿区区域内获得图像， 这将极大地改善传统的测量方法的缺点， 极大地推动了矿 山开采工作的发展。
1 无人机航测技术概述
无人机航测技术是将无人机与航空摄影技术相结合 的一种技术，是定位系统、通讯技术等综合技术。该系统 具有高性能的航空摄影系统，航拍设备包括数码相机、光 学相机以及红外扫描、激光扫描等辅助器材。无人机航测 技术的工作流程包括数据采集、测量、设计和图像控制点 的设计。航拍设备技术是一项安全、有效地技术，它在紧 急情况下比传统的测绘技术更具优势。当发生紧急事件 时，仅需要进行紧急迫降。为避免人员伤亡和其他损失， 无人机的航拍可以满足工作需求， 可以根据需求进行灵活 调整。同时，无人机飞行测量技术具有操作简便、准确性 高等特点。无人机技术已经发展成熟，结构紧凑，操作简 单，便于携带。能够抵达常规地图所不能及的区域，而航 拍设备性能也很好， 所需的人力和劳动量也较低。
2 应用无人机航测技术的优势
2.1 对矿山整体进行监测
一直以来矿山开采的安全问题都是各个企业非常关 注的，对矿山进行监测可以有效提高工作效率，跟重要的 是保障了工作安全问题。无人机代替工作人员在矿山进行监测收集数据，为工作人员提供工作信息，便于后续的分 析工作。而无人机探测技术的存在，则为这个问题指明了 道路，而且，无人机的采集速度也比手工采集要快得多， 采集到的信息也要比手工采集的要多得多。
2.2 监控、保护矿产资源
因为矿物资源是一种不可再生的资源，所以在开发和 使用过程中我们要慎重考虑，确保其科学合理的使用。我 国的法律上也有明文规定，私自开采矿产资源是违法的， 不过由于我国幅员辽阔，矿产资源比较丰富，要对其进行 监测就比较困难。而在这个时候， 利用无人机技术， 可以更 好地控制矿产的开采， 从而更好地保护国家的矿产资源。
2.3 获取分辨率较高的影像数据
在进行矿山测绘时， 无人机必须借助摄影器材在低空飞 行时采集到的图像，而这些图像的解析度都很高，远不是传 统的手工绘制能够比拟的。在实际应用中，它的覆盖范围更 广，即便是在没有人工测量的情况下，无人机也可以轻易的 到达目的地，并且获得更多的数据，这样可以有效地减少测 量误差， 从而在制定和规划采矿计划时发挥出更大的作用。
2.4 高效率获取数据信息
无人机航空技术是一种将通信、高清采集、传感、 GPS定位、远程控制等新技术有机结合的技术。利用这些 技术，勘探人员可以进行更大范围的精确测量，从而有效 地克服传统测量方法的不足。而且，在这种恶劣的地形条 件下，无人机的工作效率也会大大降低，在气候条件下， 无人机可以长时间的工作，大大缩短了工作的时间，同时 也大大的改善了工作的质量。
2.5 较强经济适用性
随着科技的发展，无人机的测量技术也得到了极大的 发展。通过技术的不断更新、测量成本逐渐降低，工作人 员在进行操作时，只需进行简单的登记即可。无人机探测 技术虽然价格低廉，但却能有效地将通讯、网络、信息技 术等技术结合在一起，因此在采矿过程中，它可以更好地 收集数据，经济适应性很强。随着产业竞争的加剧，无人 机的测量技术也在不断的发展， 使得采集数据的准确性和 效率都得到了极大的提升。
3 无人机航测技术特点
无人机航拍技术是一种高度智能化的技术手段。在矿山测绘中， 资料的处理是最重要的。与传统的测绘工作中的 技术比较，无人机航拍采用的是单一的坐标系，能够准确、 迅速地获取重要的信息， 并对信息进行高效的处理。无人机 航拍是一种非常复杂的技术，能够开展各种常规测绘不能 进行的地区的精细地图绘制采工作，用厘米级分辨率影像 采集与处理技术， 可精确地记录制图资料。提升摄影和绘图 的效率， 并对影像的信息进行记录。无人机航空摄影技术是 一种高经济效益的技术，而传统的人工测量则是依靠人工 工作进行的。地图绘制工作既费时又费力。无人机航空技 术是将现代技术有机结合起来，能够有效地降低矿山测量 的人力、物力，保证测量工作的高效进行，从而提高各类仪 器的利用率， 提升整个采矿的经济效益。
4 无人机航测技术实施方法
利用无人机航测技术对矿山进行定位，掌握矿山的真 实状况，必须事先收集到有关矿山的详细资料。监控数据 包含了周边地区、植被等， 并在接收到数据后， 按照航拍要 求，合理编制航拍图， 对无人机航路进行规划， 以保证航拍 工作的顺利进行。在确定航线、方向等条件下，测绘工作 者要仔细设计，以保证满足实际需求，采用无人机航测技 术进行高空作业。员工要根据工作的实际情况，保证资料 的可靠性。在实践过程中，为了提高测绘的准确性，可以 采用其他辅助设计，借助 GPS技术进行准确的定位，从而 提高无人机测绘技术的可靠性。在线路规划时，应严格遵 循线路规划，包括确定航线、建立航线、采集资料，并进行 无人机航测跟踪，以保证线路规划的有效执行。开采测量 布设检查站，应在开采和勘探地区标明控制点。在实际应 用中，严格按照航空摄影的规格和要求进行拍摄，提供检 测点的设计。要求有关部门综合考虑矿山的实际状况，合 理安排控制点，做到各地区都能得到有效的覆盖，从而保 证矿区的测绘资料的完整性。在无人机测量的结果进行加 密之后，为了防止地图的绘制和数据的丢失，航空摄影的 结果将会被加密。该方法采用了空间三角法，特别适用于 对微小的控制点和图像。利用空间三角法，可以求出矿区 图像的外部方向和加密点的位置。利用已有的资料整合软 件，进行误差探测， 以帮助航空摄影资料提高精确度。
5 无人机航测技术在矿山测绘中的应用
5.1 概括项目任务
第一，收集测量资料，然后绘制出数字地图，在绘制 的时候，要考虑到比例，可以选择 1 ：2000 或者 1 ：5000 ； 第二，由于无人机拍摄到的图像通常是中心投影图像，为 了确保其使用效率，需要对其进行调整 ；第三，就是绘制 地形图和地质地图 ；第四，数据的精确度必须得到确认。
采用无人机航测技术，确保采集数据的准确性，并对采集 的数字摄像机进行调整，确保采集的数据符合要求。在验 证数据的正确性时，可以使用摄像机进行校准，从而对数 据进行有效的分析。
5.2 获取准确的矿山数据
在无人机航测时，要利用该系统的运算能力，确保航 拍资料的可信度。通过对监测图像的分析，对有关的航空 摄影资料进行分析，获得较高的精度。在航空摄影技术和 地图技术的结合下， 需要有关人员及时更新有关的航空摄 影资料。根据不同地区的变化情况，进行了矿体资料及形 态学分析。因为无人机航拍是基于计算机产生的数据进行 计算，所以其可靠性比人工探测的要高。因此，采用航空 摄影技术和无人机技术相结合的工作方法， 可以减少技术 上的误差， 获得精确的资料。
5.3 图像控制点
设置影像检查站，使其能够在监测无人机工作的同 时，能够对整个矿山进行全天候的拍摄。利用日照度数因 子，记录出矿区日间的变化情况，为矿山测绘、绘图提供 重要的工作基础。由于以往采用的方法大多是手工进行， 而地质勘查往往环境恶劣，地面崎岖。在许多地区，人力 是不能进入的，而且工作执行起来也会遇到一些困难。无 人机航测技术的图像控制点不受地理条件的制约， 从而保 证了画面不失真， 为航测工作提供了全面的记录。
5.4 项目的实际情况
5.4.1 设计航线
为了确保无人机采集到的信息，测绘人员需要结合地 形等因素，制定出一条科学的、可行的航线，同时还要考 虑到飞行高度、分辨率、方向等多个因素，才能确保无人 机的飞行安全， 并获得更全面的地面资料。
5.4.2 地面控制
在无人机的空中测量中，地面控制工作也是必不可少 的。无人机的探测技术要与现实相结合，合理的布局，确 保无人机的飞行路线覆盖到整个区域， 同时也要确保无人 机的飞行轨迹不会有任何的重叠和死角。通过建立科学 的测控系统，运用RTK技术对测量数据进行有效地控制， 可以得到准确地测量结果。
5.4.3 评定分析采集精度和加密结果精度
（1）空中三角测量。这种方法不仅可以精确的计算出 图像的方向，还可以与加密坐标相结合，进行详细的分 析，从而保证数据的可靠性。
（2）分析成果精度。在检查矿山测量数据的准确性时， 必须将无人机的测量结果和人机航测结果进行比对， 并将 二者的飞行高度和拍摄到的影像进行比对。而在研究无人 机的飞行高度时，需要通过正确的计算，将相关的数据进行具体分析，从而确定其飞行高度，这样才能保证数据的 准确性。
5.5 矿山环境修复中的应用
无人机航拍是利用遥感技术拍摄无死角影像，并将 人类难以捕捉的影像记录下来，以影像内容来分析地貌， 以促进矿业的发展。在无人机航测中， 必须明确矿区的地 质界线，划定边界，并对其进行勘察。了解区域分布、水 域位置、海拔等因素，综合运用这些资料，是规划无人机 飞行路线的先决条件。为了实现数据的全面覆盖， 避免集 像失真、过大等问题，合理地规划路径，以确保数据的完 整性。在小规模矿山的调查中， 以矿山中心到生产的距离 为检测半径，使其半径增大 20% ～ 50%。而大型矿场将 会增加 15% ～ 30%，以达到扩建的基本需求。根据地区 复杂性，确定调查重点，做好相关登记，为开展无人机飞 行测量工作打下坚实的基础。航线计划结束后， 将进入图 像控制阶段， 以确保航拍资料的可信度。在进行图像控制 时，要根据实际需要，选取相应的影像控制点，通过 GPS 来实现。一般控制点不低于 4 个。为了保证位置准确，人 造卫星可以提供坐标。为了提高模型的可信度， 可以事先 设定适当的模型， 并给出相应的计算方法。在进行航空摄 影之前， 必须对航空摄影的各项参数进行明确。在采集到 测量数据后， 要对所检测到的数据进行归类， 并从软件中 排除重复项。无人机测绘所获取的资料为图片和图片， 必 须识别出可视化程度， 达到要求后才能进行作业。通过应 用最常用的 Godwork、inpho 等软件， 通过数字坐标、图 形绘制等方式对采集到的数据进行处理。为了得到可靠 的资料、顺利地建立三维模型，并提高数据分析的可靠 性。在对监测资料进行处理时， 环境敏感度是环境分析的 一个主要特点。生态环境的稳定性随着对环境的敏感程 度而降低。在环境敏感度分析中， 通过对资源利用状况的 调查，认识其实际的环境能力，对其进行分类，以利于高 敏感区的修复， 实现对环境的保护。通过对地区发展程度 的分析， 采用灵敏的感应器进行智能运算， 将信息叠加到 软件上， 并对数据进行分析。无人机测绘将对生态恢复进 行后的恢复效果进行评估。并结合项目实施情况， 对照与 期望的差异， 进行环境整治计划的调整， 保证环境整治工 作的落实。
5.6 在矿山地形测绘中的应用
随着国民经济的发展，我国的工业水平有了很大的提 高，人们对矿产品的需求量也越来越大。这不仅给采矿企 业的健康发展带来了巨大的挑战， 也极大地推动了无人机 的航空测量。但是，由于采掘工作存在着巨大的风险，并 随着地区的不断深入，就必须加强对环境的监测和绘制。
通过对地形的了解，将危险降低到最小，并采取相应的防 范措施。无人机航测技术能够为矿山生产提供有效的监 控、绘图、提高生产效率、保障矿山安全、提供精确的数 据。在传统的矿山开采过程中，采矿工程技术会对环境造 成严重的破坏，并会对原有的生态环境造成一定的影响。 采用无人机航拍技术具有较高的分辨率， 能够在低空飞行 中采集到大量的资料，从而提高了资料的精确度，为机组 提供了基础资料。制定相关的工作方案，并采取防范风险 的措施，开展环保工作。采用无人机进行空中摄影，可以 最大限度地优化采矿方法，并能有效地保护矿产资源。在 矿山开采的各个阶段，由于各种因素的作用，使得整个开 采过程的整体管理变得更加复杂。由于大部分的煤矿工人 对资源的保护、对环境的认识还不够深，存在着一些违法 行为，导致了资源大量浪费，甚至对环境产生了不利的影 响。由于资源是不可再生的，若不进行合理地开发，不仅 无法改善矿山的生产品质，而且可能造成其他突发事件 的发生。为此，应大力开展无人机航拍，加强对矿产资源 的合理利用，充分发挥无人测量技术的优势，监测矿山的 数据，优化矿工工作。同时，能够及时地发现采矿过程中 存在的问题，并加以制止，从而达到保护矿山环境和矿产 资源的目的。通过航空摄影技术，建立包括地质信息、地 理位置、气象等信息在内的高效信息体系，并将有关数据 综合起来，构成一个数据库。在信息管理工作中可以通过 该系统进行查询。无人机航拍技术具有高分辨率遥感的优 点，能够分析矿山的地貌，将分析结果以数据模型的形式 表现出来，使有关人员能够根据具体的情况作出决定，通 过无人机航空技术，可以作为提升工作效率的向导。通过 建立数据模型，可以有效地完善煤矿安全管理措施，并能 有效地制定相应的预防措施和对策， 从而防止煤矿生产中 的潜在危险， 从而使矿山的安全生产得以顺利进行。
6 结语
为了更好地提高矿山测量精度，需要把握好无人机测 量对矿山测量结果的影响。通过对无人机航空测量技术在 矿山生产中的应用，说明了其在工业生产中的作用。采用 无人机航测技术，可以有效地提高矿山勘测工作的精度， 但是在实际应用中，还缺少对其进行验证的方法。所以， 有必要加强对无人机遥感技术在矿山测绘中的应用和研 究。科学地进行矿山勘探，能有效地提高矿产资源的勘探 工作，促进我国的工业和经济发展，同时也能为未来的矿 山地质勘探工作起到一定的借鉴作用。
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