王建辉

如今的科技水平飞速发展，测绘技术也在不断进步，无人机航测技术被广泛运用在测绘领域，并且在对大比例尺的地形测绘工作中发挥了较为明显的优势。基于这样的技术优势，行业相关的技术人员应当充分认识到无人机航测的应用价值，并且针对矿山大比例尺地形图测量工作的具体情况制定出更为高效的技术应用体系，从而能够更好的运用无人机航测技术将它的最大功效发挥出来。

1 矿山无人机航测技术体系构建

1.1 无人机飞控系统

飞控系统在无人机特行技术体系中是尤为重要的部分，它主要由地面部分和机载部分组成的，在这其中包括了飞控，传感器、机载数传、GPS天线以及高速管线等，这也是组成机载飞控系统的主要成分。通过对这些设备的充分利用与GPS以及北斗等进行组合导航，可以有效的开展等距离定点拍摄。

1.2 地面站控制系

地面站控制系统涵盖了地面站软件以及便携式计算机和数传电这三大主要的技术。地面站控制系统可以通过这些相关的控制软件对飞行器的飞行数据进行监控并能够准确的掌握定位信息。除此以外，针对这些所获取到的坐标位置以及飞行数据可以实现无人机的盲飞工作，这样一来就可以事先设定好飞行轨迹从而实现无人机的自动驾驶，从一定程度上提高了无人机航测的工作效率。

1.3 航线及像控点布设

在进行区域法网布设的时候，需要注意平地的第1条航线和最后一条航线他们之间的布点基数差距不能超过8，微丘陵地区之间的基数不能超过12，重丘陵地区的基数跨度不能超过16，中间段的航线布点基数之间不能超过15，航线之间按照隔航线布点。其中对于网的视角以及不规则的网端点进行相应的布点，四角五点应当采取双点。当网内像控点较难选择时可以改用高程点。在进行高程点布点的时候，应当充分检验分段拟合以及GPS水准测量方法拟合的过程。在对地物的选择上应当选择影像清晰的明显地物，通常情况下可以选择在娇小良好的细小地物焦点以及有明显地物折角顶点。在进行次点的时候应当尽量避免电线杆，阴影弧形以及高层变化较大的区域，可以选择在房角或者是围墙拐角设点。再进行布点的方法上，应当采用区域网9点法进行布点。并且在不规则的区域以及相邻平高点间隔20条基线以上的情况下应当在其中间设置一个平高点。

1.4 空中三角测量

空中三角测量是建立在相片的基础上进行测量的，他是通过数字加密的方法进行的，并且采用了较为严密的数学模型，利用最小二乘法并且以地面控制点为平差条件，使用光束法来确定测图的可靠定向点。

2 无人机航测技术在矿山大比例尺地形测量优势体现

对于无人机航测技术而言，将其应用到航空测量工作中能够全面地提高测量的精确性，以下对该技术的应用优势进行详细解析。

2.1 反应快速

通常情况下再对测绘区域进行测绘工作的时候往往会遇到各种各样较为复杂的环境，有些地形起伏不定，为了确保测绘工作的安全性，通常情况下会让飞机保持高空飞行，这样一来对飞机的起降条件就有了更为严格的要求。并且在具体的测量工作进行的时候往往会受到气候条件的影响，从而影响测量的精度。这样一来测绘的数据就缺乏了一定的真实性，不能够全面有效的反应测绘区域的真实情况。在进行高空地质测绘的过程中，逗号无人机航测的技术可以有效的解决所遇到的问题，一方面无人机航测可以进行低空飞行作业再遇到障碍物的时候可以较为灵活的进行躲避，从而能够更加精准的获取地质数据。除此以外，在对无人机进行起降的时候也没有过多的要求，只需要有一片相对开阔的品种路面即可完成起飞。因此可以看出无人机勘测技术可以有效的节约测绘成本提高测绘效率。

2.2 时效性强

在传统的大比例尺地形测绘工作中，往往是通过卫星进行现场的数据地形测绘，这样一来在接收地形数据的过程中有着较长的等待过程，往往会导致数据的存档产生时差。面对这样的时效问题，无人机航测技术就能够有效的进行改善。基于无人机起落的门槛较低，可以保证大比例尺地形测绘的数据能够快速地进行捕捉，在第一时间将航拍的影像资料传输到地面站，这样一来地面接收站就可以及时的下达测绘任务，以及控制指令。除此以外，无人机航测在工作十分高效，通常情况下平均每天可以完成几十平方公里的测绘工作。因此无人机航测具有较强的时效性。

2.3 综合测绘成本低

相比较于传统的地形测绘工作方法来说，无人机航测技术在进行实地应用中会投入一定的成本用来购买数传电台，以及相关飞行器镜头等设备，虽然在前期应用中成本高出了传统的测绘技术，但是在运用无人机航测的过程中能够更加高效快速的获取地表的测绘数据并且能够快速反应，能够适应各种各样的地理环境。这样一来相比较传统的测绘方式来说，无人机航测技术能够有效的减少人工成本的投入，并且能够使得测绘效率更高。因此，无人机航测技术的运用可以有效的降低测绘项目的成本，提高测绘工作的效率。

2.4 适用范围广

在传统的地形测绘技术工作过程中，往往会受到各种各样的限制。在面临较为复杂的勘测地形时候，人工测绘的工作效率就会大打折扣，航空摄影工作开展的进程也会受到相应的限制。相比较无人机航测技术的应用，能够完成较高难度的地形测绘工作，并且在遇到特殊的气候环境，以及地理环境的情况下能够快速高效的传输高清的影像，给地质测绘工作带来了极大的便利。同时无人机测绘技术不受到地形影响，能够在航空中实现大规模的测绘工作，能够应用到各种特殊的地形当中。

3 无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测绘中的应用

在矿山大比例尺地形图测绘工作开展阶段，对于无人机航测技术的应用，需要从矿山地面控制以及矿山测区影像数据采集、矿山大比例只进行图绘制还有成型等方面开展以下相关的技术应用过程的论述。

3.1 矿山地面控制

系统搭设、航线规划与航测控制点布设在对矿山地面控制系统的搭设以及航线规划控制点布设的工作中，要在现场的地面基站设立相关的视频显示器以及遥控器和数字传输电台等系统设备。在无人机进行航空拍摄的过程中能对传输接收到的影像进行及时的观测，将这些收集到的勘测信息进行加工处理，从而对无人机的航测工作进行规划并下达相关的控制指令。一般来说对无人机的飞行高度以及飞行速度和姿态进行相关的调整。除此以外，地面控制站还要对无人机航拍所收集到的相应数据进行对比及时发现传输影像中所存在的问题，下达相关的调整指令，保证无人机航拍的摄影基准面相对高度能够保持一致。防止因为飞行高度的波动而影响到测绘成果的清晰度。除此以外，在进行地质测绘的过程中，通过无人机航拍所获取到的相关高清影像来进行现场布控点的调整与安排。在仲秋林和测绘区域布点数量在16～12左右。在进行大比例尺地形图测绘项目工作时候，对所勘测的地质进行有效分析综合考察确定布点的方法，在一定程度上为后续的无人机航测提供了相关的安全保障，也可以为后期的测绘活动提高一定的效率。

3.2 航线设计

在矿山大力尺地形图测量的过程中，进行航线设计时需要做好航摄区域的划分。通过分析一些地形航拍实例可了解到，一些区域会存在范围大的情况，若不做好区域的科学划分就会引起资源浪费的情况出现。同时也会由于划分不够用科学引起信息数据获取不精确情况。因此在航线设计时需要按照收集到的地形图进行详细划分与编号，并且在区域划分时需要按照不同划分区域的原则开展工作。相交于比较平台的区域，在划分的过程中需要保证区域分界线与地形图的轮廓形成一致，且区域划分时还要对无人机的航空高度等问题进行分析，做好区域划分的合理控制。此外，还需要做好无人机航行速度、高度与航摄时间、路线间隔及航线规划的总体设计，只有这样才能满足区域测量的标准。此外在航线设计环节，考虑到矿山项目具备测量范围大、精度要求高等特点，在航线设计阶段需要做好无人机航测路线的走势分析，保证无人机航测线路具备精确性，从而减少反复测量引起数据混乱等情况出现。

3.3 数据准备

因为无人机本身因素的影响，一些在未得到及时处理的相片畸形差别比较大，不能直接应用到三角测量与后期建模与数据产品生产的过程中，故而需要做好属于预处理使其能够给相机校验提供帮助。一般来说在数据准备的过程中，数据与处理主要是通过加载映像对相关数据进行全面处理以后，将多余的映像删除而后把POS数据和空点坐标直接导入到工程中进行保存，此时查看映像的整体情况对飞行的质量进行判断，同时参考数据参数是否满足相关的要求，若参数值不精确则需要调整相关操作，保证数据处理效果满足实际需求。

3.4 矿山测区影像数据的全面采集

在对矿山测区进行影像数据的相关采集工作中，相关的测绘工作人员必须要提前做好相关的准备工作，检查无人机系统是否能够正常运行，接收信号的功能以及定位功能是否良好。在确保相关的准备工作已经做好的情况下在操作系统的软件中输入无人机航线规划以及勘测路线，并结合实际的无人机航测要求制定相关的飞行高度飞行出速度以及飞行姿态，确保在无人机航测工作中能够准确无误的顺利进行。与此同时在无人机进航测绘工作的时候，利用POS技术，对无人机的飞行姿态进行实时监控，当无人机进行测绘工作的时候发生影像旋转影像重叠的技术问题时，能够及时的对无人机的飞行姿态做出相应的调整，从而提高无人机航测的工作效率。

在进行无人机航测工作之前，相关的无人机航测工作人员应当提前在系统中设置好无人机航测的控制点，并结合具体的野外实际情况进行控制点的调整工作，Trouble无人机再进行航测作业的时候能够准确的捕捉地面具体信息，使得相关的数据能够和其相对的模型进行完美的匹配，从而确保了无人机航测数据的准确性，给后期的大比例尺地形图测绘提供了有力的数据基础。在进行空中三角测量的过程中，要对绝对定位精度以及相对精定位精度着重进行测量。在一比1000的大比例尺地形图测绘工作中必须将相关的平面误差控制在0.25mm以下，相关的高程误差不得超过0.25mm。再对图片进行控制测量的环节中，应当充分利用无人机航测的优势以及GPS系统的优点将二者有效的结合，对相关的三维观测数据以及航测影像信息进行分类处理，从而得到更为精确的控制点之间的位置关系以及相关的三维坐标值。在航测数据分析处理的工作过程中，相关的数据中，希工作人员应当将这些无人机航拍所获取的影像资料进行分类处理，保证每一组的照片不少于6张，将这些所收集到的影像资料带入到相关的模型当中从而获取更加准确刺点数据。接下来工作人员应当使用航测软件队对收集到的相关数据进行一系列的加密处理，最后生成相关的数据。在对这些数据进行加工分析的时候应当充分考虑与相关模型的匹配程度，确保所采取的数据处理方法适合相关的数据模型。最后生成相关的摄影图像，从而使得各项数据能够更加的直观。在很大的程度上提高了大比例尺地形测绘的工作效率。在该项工作开展阶段需要综合实际情况，对涉及到的地面控制测量参数进行优化，确保参数的精度满足实际需求，如果针对于相关的参数存在异议的地方要进行二次测量，以保证数据的精确性能够满足实际需要。

3.5 矿山大比例尺地形图绘制

对于矿山大比例尺地形图的绘制工作需要做好数据但是的核对，要采取专业的软件进行数据处理。在对大比例尺地形图绘制的工作过程中，相关的地形图绘制工作人员需要正确使用aregis软件，在其中输入相关的内页数据以及相对应的DOM数据，并以此为基础构建出相关的三维模型。在所得到的三维模型基础上进行矢量化数据分析以及地貌信息的完善加工，从而选择适合的模型进行装饰处理。最后将所获得的印象图数据以及真实的三维模型数据带入相关的工具中生成相对应的CAD图纸。值得注意的是在大比例尺地形图绘制的环节中，需要做好数据精确性分析，要掌握地形图绘制的要求对于一些数据要进行二次复核，保证每一次的数据参数均具备一次性，如此才能提升制图质量。

3.6 矿山大比例尺地形图影像数据处理及地形图生成

在进行外业无人机航空拍摄的过程中必须确保每天所进行的航拍影像数据能够满足大比例尺矿山地形图数据测绘的要求，如果这些所采集到的航拍影像数据不能满足大比例尺矿山地形图测绘的要求是就必须对该航线进行第二次拍摄工作，直到所拍摄的影像数据能够满足后期大比例尺地形图测绘的工作要求。在满足航拍影像数据符合大比例尺地形图测绘的要求之后，对空中三角进行加密测量工作，对相关的区块儿进行航拍影像拼接工作确保不同区域的影像数据能够降低误差。在对这些已经处理加工过后的影像数据进行整理并输入是相关的制图软件之中，进行第二次数据的加工分类。除此以外还需要对相关的矿山地形进行实际检核。确保测绘的模型与实际矿山地形相符合。在核对无误之后，将大比例尺矿山地形图导出，并对此进行相关的检查对存在问题的地方进行及时的更正，确保数据无误后，形成最终的矿山大比例尺地形图。在地形图生产阶段要明确数据的精确性要求，且按照专门的工作人员对细节内容进行核对。

4 实际应用案例

在一些大比例尺地形图测绘的工作过程中，由于项目有着明确的时间要，必须要在30天之内完成2500平米的地形测绘工作并且要对其进行1：1000的地形图绘制。由于时间较为短暂并且传统的长测技术所涉及到的航飞审批工作较为繁琐，最后该测绘项目采用了无人机航测技术。按照2个～10个点位，每平方千米的密度进行相控点的布置。在测绘现场使用无人机弹射起飞的方式进行无人机航测的起落工作。将无人机航测的时间控制在两个小时之内，在此过程中，地面控制台对无人机飞行高度以及飞行速度和飞行姿态进行实时的监测。最后将无人机航测所获得的相关影响数据进行分类加工处理，并确保其数据相关准确性，从而建立起相关的比例尺地形绘制图。

5 结语

总的来说，在矿山大比例尺地形图更新的阶段，想要全面的提高大比例尺地形图的精度，就必须要意识到无人机航测技术的重要性，要根据实际情况通过无人机航测技术构建出更为可行的测量方案，如此才能够将矿山大比例使地形图测量水平提高。在本文分析中对无人机航测技术的结构以及应用优势进行了探讨，而后对无人机航测技术的应用过程以及应用注意事项进行了分析实践可知，通过无人机航测技术的应用，能够给矿山大比例使地形图测量工作开展奠定良好基础，并且该技术具备操作方便、灵活快捷、数据精确等特点，因此该技术值得推广使用。