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无人机技术在现代矿山测量中的应用探讨

2018-11-17高健

消费导刊 2018年5期
关键词:矿山测量无人机应用

高健

摘要:进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的背景下我国矿山工程事业也得到了较为快速的发展。其中,对于矿山资源来说,属于一种不可再生资源,并且和人民的日常生活息息相关。为了确保矿山开采工作的质量及安全性,便有必要做好矿山开采过程中的各项工作。值得注意的是,矿山测绘是一项系统化的工作,在实际测绘工作开展期间。需应用到合理、科学的测绘技术。

关键词:无人机 矿山测量 应用

一、无人机航测技术综述

随着无人机技术的发展,无论在测量手段、方法和技术上都有了长足的发展。无人机技术的民用化,一开始就充满了美好的应用前景。中等测区应用固定翼无人机航测技术已非常成熟,像单个矿山这种小测区测绘,目前发展起来的旋翼无人机是再适合不过了。旋翼无人机上现在可搭载实时位置和姿态测量设备,配合惯导技术,可以精确解算出每一秒无人机所在的空间位置和测量设备的姿态情况,实现每幅图的精确定位和解算。它还可以抗6级强风和暴雨等气候状况,爬升速率可达7.5米,秒,飞行速度可达15米/秒,通过悬载的摄影照像设备,可进行悬停拍摄,也可进行预设路线自动航摄。特别是在5公里范围内,还可实现拍摄数据实时传输,把旋翼无人机技术与自动数字三维影像数据模型技术相结合,为突发应急用图可以快速真实准确地提供,6小时内可生成数字三维真实影像模型,这点对矿难等灾害应急保障用图尤为关键。无人机航测信息资源丰富,除了能得到常规的地形数据外,还能从高清的影像数据中得到矿区的植被数据、空气质量数据等现代矿山测绘所需要增加的多种数据,满足现代矿山测绘的需求。

二、无人机技术在矿山地质勘探中的优势

无人机航空摄影测量技术是主要负责采集数据,主要設备有:航空摄影仪(相机)、摄像仪、扫描仪、雷达。电子技术的成熟使弹射式无人机航空摄影测量设备变得更加轻便易于携带,高分辨率的数码相机能够拍摄到清晰度极高的照片,全数字化处理使照片能够暴露的信息更加丰富。无人机遥测技术能够完成实时观测和遥感数据处理,针对有人飞机不宜执行的任务,弹射式无人机能够很好的解决,在矿山地质勘查中有很大的优势,能够提供有效的科学依据。

三、无人机技术在矿山测量中的应用探析

无人机航空摄影测量技术的工艺流程如下图1所示:四边形压痕光学成像图像提取图像采集与处理图像的智能分析图1。

分析图1可知,利用无人机航拍的工作流程如下:(1)首先,通过弹射式无人机航空摄影技术采集原始数据,并且实现定点测控;(2)其次,通过得到的坐标点来进行空间加密,全数据处理得到确切的空间位置和影像的外方位元素。(3)最后利用“3D”技术,将产品包装成3D产品,得到数字影像和模型,并且反复检测,得到最终的图像。

1.无人机技术在矿山地形测量中的应用。在矿山的测量中,需要对矿山的基础信息数据进行获取。例如像矿山整个地形的遥感影像,矿山的地形图件,对矿山地面地形进行数字化模拟的数字高程模型等信息数据。许多的矿山企业都有以往通过传统测量方法所获取的数据,由于多数矿山偏僻山区,有些区域的地形、地貌比较复杂,使用传统的测量方法很难对这些区域进行精准的测量。因此,有很多矿山企业的矿山测量数据不够全面、准确。随着无人机技术在矿山中的应用,就可以解决这个问题,可以利用无人机技术将矿山测绘的基础数据进行完善,从而满足现代矿山测绘的需求。

2.DLG量测方面的应用。在完成原始数字航空像片采集、解析空中三角测量成果及其他外业控制成果的基础上,经过“空三加密”,获得L1级定向数据,结合连接点的自动采集、交互编辑等操作,生成空三成果。在正确的空三结果的基础上,借助MAPmatrix软件平台建立影像的立体模型,在MAPmatrix软件平台之featureone编辑窗口进行数字化测图。对于金属矿山来说,其矿山面积相对较小,所以需采集矿山高程点、鞍部、地形变化处等的地形地貌,具体来说,采集步骤一般为以下几个方面:①矿区道路的绘制,根据矿区道路的等级高低进行分类,以先主干后次主要道路的顺序进行测绘,在绘制时交叉路口不能闭合,是需要连同的,若位于道路结尾处,则需闭合处理,暗示了这条道路不贯通;②电力网、路灯等的绘制则需逐个进行,一般按照从高到低的顺序进行,电线塔处应当有三个交点构成;③矿山建筑物的绘制,仍然遵循从高到低的顺序依次绘制,对建筑物的附属结构如围墙、门墩等也需绘制;④矿区等高线的绘制,一般情况下,遵循从高到低绘制计曲线,然后根据地形情况进行内插首曲线,在坡度陡峭的地区可以绘制陡崖标识符,整个测区的等高线地形图面上不应该留有空白区,每条等高线应该是圈闭的,且是不相交的;⑤高程点的布设应分布于整个图幅中,需做到图面整洁,在等高线密集的区域可适当减少高程点的标注,而在平坦区域,可适当的增加高程点的标注,以便于图面美观。

四、结束语

矿山测量是一项非常重要的工作。为了确保矿山测量工作的质量,有,必要合理地应用先进科学的测量方法。本次重点提到无人机航摄系统快速测量,这种测理方法具备快速的相应能力,并且综合应用能力强,能够获取精准的矿区大比例尺地形图,为矿区测量工作质量的提升奠定扎实的基础。因此,在矿区测量工作开展过程中,需明确具体的工作流程,掌握测绘数据的处理,进一步结合矿区测量工程实例,做好技术线路规划,并对测量结果进行客观评价,从而保证整个测量工作的有效性及科学性。

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