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无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用探讨

2020-12-08

世界有色金属 2020年12期
关键词:遥感技术航拍矿区

李 萌

(河北省水文工程地质勘查院,河北 石家庄 050000)

1 无人机遥感技术的基本概述

在现代矿山测量过程中,通过无人机遥感技术的有效运用,为矿山企业对施工过程监测提供了技术保障,通过该技术的有效运用,相关操作人员在实际的操作过程中,可通过倾斜及垂直方式获取遥感影像信息[1]。通过无人机遥感技术能够对地标物及附件区域进行实时监测,在该技术的具体实施过程中,具体主要包括以下流程:

(1)需求调研:在利用无人机遥感技术进行矿山测量之前,需要做好前期准备工作,根据实际测量的要求,制定测量的地标物区域,当完成该区域的外扩工作后,在设定具体的摄像区域[2]。除此之外,还需要设置好DOM分辨率以及三维模型分辨率。

(2)航线设定:当完成航拍区域设定后,而后在进行现场勘探,做好测量区域相关信息的搜集工作,例如地质、地形地貌、气候等,根据所搜集到的信息,有针对性的制定航测方案,然后在无人机系统中导入控制软件,设置相应的参数指标,如航高、宽带、重叠度、分辨率等,最后在飞行系统设置好航行路线。

(3)外业航拍:在使用无人机进行航拍时,根据其航拍的具体实际情况,准确的记录出航拍区域的基础信息,以及航拍地标物,而后在通过GPS技术的优势,将地理数据及影像数据等信息嵌入其中,当完成此环节工作后,在对相关数据信息进行准确的分析,并借助额外操控无人机补拍手段对所需要的数据信息进行补充。

(4)内业处理:利用Arcgisinpho smart3D等技术软件对搜集到的数据进行处理,根据最终处理的数据信息,制作数字正摄影像及三维模型。

(5)成果质量测评:鉴于获取到的数据信息,对图片数据精度进行全方位检查,根据最终的检查结果,如若数据符合标准,则证明项目质量达标。

2 无人机遥感测绘关键技术特点

(1)数据获取周期短:卫星与常规航空遥感技术作为现代矿山测量中关键技术,虽然在实际的测量中发挥着关键性的作用,但由于受到客观条件所限制,使其无法准确的获取到目标区遥感数据。针对卫星测量作业而言,其获取到的数据具有周期性特点,但需要引起注意的是,大气层在一定程度上影响着卫星测量。在数据采集过程中,如果选择常规航空遥感技术进行采集,此时受到天气限制较为明显,要想保证测量工作得以顺利的开展,应当先办理空域飞行申请,并且有时候某一申请需要一个月余时间进行办理,难以保证其时效性。而无人机主要进行低空飞行,对于空域申请要求限制较小,只需要注册便可飞行,则需要保证在晴朗的天气条件下进行,保证了矿山测量工作的效率。

(2)数据分辨率较高:无人机遥感测绘技术在现代矿山测量中的应用,为测量工作的开展提供了重要的技术保障。在实际的测量过程中,由于无人机需要低空飞行,可以携带高分辨率传感器可以获取高分辨率影像数据,从而满足各种比例尺的测图需要。

(3)安全系数较高:基于矿山测量工作来讲,难免会遇到一些危险区测量作业,而常规技术无法对该区域进行测量。而无人机遥感技术的有效运用,有效的弥补了传统技术的存在的缺陷,不但有助于保证危险区作业人员的生命安全,而且降低了其在危险区的相关风险。

(4)无人机体积较小,且较为机动灵活,该系统能够避开部分气象因素的干扰。尤其在现代矿山测量过程中,通过发挥无人机遥感技术的作用,能够快速获取相关数据信息,实现对矿山进行更好的监测。

(5)无人机自动化程度较高:在现代矿山测量中能够实现自动化测量,不但保证了测量的效率,而且在保障了实际测量的准确性。此外,通过无人机进行测量,还可以有效的避免人为操作因素,减少不必要的干扰,提高矿山测量的效果。

(6)经济效益好:无人机遥感测绘技术有着诸优点,例如运行成本低、操作简单等,使得无人机遥感测绘技术备受青睐,并且在现代矿山测量中得到推广,并且发挥着极其重要的作用。

3 无人机遥感技术在现代矿山测量中的作用

3.1 推动数字化矿山建设

在现代矿山管理过程中,构建数字化矿山建设成为当前管理的重点,同时也是其面临的难点工作。要想实现数字化矿山构建目标,则需要做好矿山测量工作。在实际的测量过程中,如若选择传统测量技术开展测量作业,不但无法保证矿山测量的效率,而且获取的数据具有一定的缺陷和不足,在实际的测量过程中,通过无人机遥感技术的合理应用,克服了传统测量技术存在的弊端,弥补了其缺陷和不足,能够快速获取地形信息,同时也保证了测量的准确率[3]。只有保证测量技术方面的优势,才能够保证数据的准确性,为数字化矿山构建提供保障,进而推动矿山测量数字化建设。

3.2 矿山环境治理及恢复监测

在矿山实际开采过程中,要想实现其自身的可持续发展,则应当根据当前自身的实际发展情况,构建绿色矿山的目标。基于此,矿山企业要给予足够的重视,在保证自身顺利发展的基础上,应当加强矿山环境治理工作的开展,同时要最大限度发挥无人机遥感技术的作用,使其更好的服务于矿山测量,通过该技术在矿山测量中的应用,能够更好的对矿区进行定性分析,并从中获取到测量所需要的数据信息,同时通过对矿山环境治理进行分析,可以对矿区进行定性分析,以此来获取具有利用价值的数据信息,对矿山环境治理现状进行评估,从而更好的治理矿山环境,构建绿色矿山,实现矿山资源的可持续发展。

3.3 监测矿产资源保护与利用情况

矿山资源作为不可再生资源,为了更好的对这些资源进行保护,则需要注重强化矿山管理,将各项管理工作落到实处。尤其在矿山开采过程中,针对以往资源浪费严重等情况,需要选择正确而规范的开采方式,提高能源的利用率,降低能源方面的损耗,这也是实现节能环保的重要举措。此外,部分企业在进行开采时,往往存在无证开采的情况,由于当前这种情况的出现,直接影响着矿山行业秩序[4]。在这种情况下,通过无人机遥感技术的使用,可以更好的对监控矿山开采的具体情况,针对部分违章开矿的行为进行严厉处罚,促进矿山资源开采工作的顺利开展,进而保证了矿山企业的规范开采。

4 无人机遥感技术在矿区测量中的应用分析

在矿区测量过程中,传统测量技术已经无法满足测量的需要,而无人机遥感技术的有效运用,为矿区测量工作的开展带来方便,以某矿区为案例分析无人机遥感技术的优势,通过实际测量的结果,通过合理规划设计,最终获取到矿区的真实影像,通过当前数据的搜集和整理,为矿区建设提供了重要的保障。

4.1 无人机遥感基本设计

在利用航摄技术进行测量时,因为摄影区域地势平坦的优势,使得在实际的测量当中,并不需要划分摄影分区。在具体测量时,地面的分辨率为0.08m;航向的重叠度为80%,旁向的重叠度设计为65%;针对航线的布设而言,大体上可根据其东西方向,以及地形条件进行合理规划。

4.2 影像数据处理

数字影像检查主要指多方面的检查,例如影像质量、数据异常、数据涵盖等,鉴于像控点对于最近基础控制点的平面位置中的误差需要控制在0.1m以内,高程误差控制在0.1m以内,在具体测量过程中,难免会出现影像畸变等问题,在纠正当前这一问题时。具体主要纠正的内容为畸变纠正、均色处理纠正、主点偏移纠正等。在保证当前工作的基础上,然后再根据测量的结果,建立飞行影像数字正射影像,再通过纠正软件对数据影像重采用,实现对影像失真的纠正。当完成上述这些操作后,在进行其他相关方面的操作。

4.3 无人机影像成图精度分析

(1)数字正射影像图质量分析。由于矿区性质所决定,山地为矿区的主要地形,由于其地形的特殊性,这在无形中增加了无人机测量的难度,为了保证飞行质量不受到影响,通常需要设定预定的高度,并且按照这个高度进行飞行。通常情况下,依据无人机影像逐渐形成矿区正射影像图数据,当前完成这一操作后,在进行结果分析。其中无人机飞行覆盖范围必须达到相关标准规定。此外,在正射影像处理质量的分析过程中,对于相邻正射影像进行观测检查时,尽管会出现个别点位出现差错,但从整体角度来讲,并不会出现明显的起伏。

(2)成图质量分析。当项目测量作业结束之后,根据具体作业的要求,相关技术人员应当结合具体实际情况,做好无人机成图质量分析工作,通过加强质量分析,有助于保证成图的效果。针对测量区域已有的控制点周围,需要开展实地测量处理。为了保证成图的质量,则需要根据实际测量的结果,对其成图进行评定和测量,要想实现当前这一目标,可根据采点及成图量取数据进行计算,分析其可能存在的误差。

5 结语

经济的快速发展对矿山资源提出了新要求,为了满足经济的发展需要,则需要运用现代测量技术,提高现代矿山测量技术水平。在矿山测量过程中,通过无人机遥感技术的运用,不但有助于保证矿山测量的效率,而且在很大程度上提高了测量结果的准确性,为矿山开采工作提供了重要的数据参考,这对于促进矿山企业的发展具有重要的作用。

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