无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用及优化

无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用及优化摘要由于受地形以及气候的影响，在矿山中进行实地测量与拍摄时会出现一些安全性问题，为了提高测量工作的效率以及应对人力不可及地区的摄测工作，无人机航空摄影测量技术已逐步应用于矿山测量工作中。基于此，本文就无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用以及优化问题进行探究分析，并阐述一些有效策略。关键词：无人机航空；摄影测量技术；矿山测量应用引言：本文主要分为三大部分，其中第一部分主要对矿山测量工作中的难题以及无人机摄测工作原理进行分析总结，简要阐述无人机的应用以及工作机制；第二部分主要对无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用优势进行总结，分别从工作强度、测量效率、测量精准度以及作业成本等角度展开论述；第三部分主要对无人机摄测的工作流程进行探究，并对无人机航空摄影测量技术的优化问题提供相关建议。一、矿山测量中的困难以及无人机摄测原理矿山测量工作难度较高，存在人力操作所不能及的方面。部分矿山处于海拔较高、地势险峻的区域，人工进行实地测量时，可能无法在一天之内完成，因此，需要额外准备食材、寝具等物品，会进一步加剧测量人员的负担，也会增加测量作业成本。其次，部分待测量区域表面覆盖有植被、沙土等物质，周围还存在建筑物，人工测量会产生不可避免的误差，会对测量结果产生干扰。部分矿山周围存在野生动物，测量人员无法进入待测区，只能借助无人机航空技术。除此之外，人工在矿山进行实地测量时，也会借助电子测量设备提高测量数据的准确性，矿山地区人烟稀少，缺乏电源，可能会出现电子测量设备断电的情况，对测量进度造成严重影响。无人机航空摄影测量技术的工作原理就是在无人机进行高空航行时，借助无人机内部所装载的摄像设备对需要测量的区域进行拍照，可以由电脑对测量区域进行设置，也可以由人工对无人机摄测进行实时控制；然后利用无人机内部的辅助设备对捕捉到的影像进行去噪处理与提高分辨率处理；再根据实际测量要求，选择合适的比例尺对图像进行放大，从而得到实际数据。无人机设备内部搭载的辅助设备能够提高测量结果的准确度与可靠性，在必要情况下，也可以采取对同一待测区域多次测量取参考值的方法降低测量误差。其次，所选用的比例尺对测量精度也会产生影响，一般情况下可以选择1：2000的比例尺进行放大操作[1]。还要对无人机所拍摄的图片进行筛选，对于失真、测量元素缺失的图片不予应用。为了提高测量精度，部分无人机内部会装载红外线扫描系统。二、无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用优势无人机航空摄影测量技术在矿山测量中与人工测量相比具有巨大的应用优势，主要体现在工作强度、测量效率、测量精准度以及作业成本方面。在矿山使用无人机航空测量技术，能够降低工作人员的工作强度，工作人员可以专注于测量数据的分析工作与测量报告的书写方面。矿山区域较为空旷，需要对测量点进行勘探，人工测量时，还需要架设众多测量设备，会耗费大量的人力物力，而使用无人机航空摄影测量技术完成矿山测量，在某种程度上解放了人工操作。其次，无人机内置的测量设备具备较高的精度，而且可以无视地形完成测量工作。无人机内置的辅助设备还包括红外线扫描设备，能够对表面覆盖植被的区域进行高精度测量，提高测量数据的真实性。无人机安装有遥感系统，在系统感应范围内，操作人员能够对无人机进行实时操作，并根据无人机传回的拍摄图像进行筛选。无人机在矿山测量中还具有较高的测量效率，由于无人机航空飞行高度较高，基本可以无视矿山地形完成测量，大大提高了测量效率。据实践研究分析，无人机测量效率大概是人工测量效率的2-3倍。其次，部分无人机使用太阳能作为供电能源，在光照充足的情况下，无人机就能持续进行航行与拍摄。这在很大程度下，缓解了测量工作中的电源压力，提升了测量工作的操作空间。无人机航空摄影测量技术还具有作业成本低的优势，由于无人机的拍摄范围较广，一般情况下，能够有效避免二次测量，极大地降低了测量成本。而且无人机具备较强的耐磨损性，进一步降低了矿业公司的支出。除此之外，无人机操作简单，而且灵活性较强，几乎不存在操作练习成本。在实际航行过程中，测量人员可以根据矿山特点以及测量要求对无人机进行调整。三、无人机摄测流程以及相关优化问题无人机摄测流程主要分为机器选择、像片控制测量、全数字空中三角测量以及数据采集等环节，每一个环节都会对最终测量结果造成影响，测量人员需要根据具体情况做出具体分析。在选择无人机过程中，要结合测量精度要求以及待测矿山区域的地势以及周围环境进行选择。其次，在测量之前，还要对测量航线以及测量点进行规划，要尽量避免进行无信号区以及较高空区域，否则会出现遥感系统失灵的现象。像片控制测量是对测量精度与测量航线进行规范性测试，一般测量航线会设置为2-3条互相平行的航线[2]。全数字空中三角测量是对所拍摄的图像进行及时处理，以便测量人员能够尽快找出具有测量价值的图像。最后一个环节是进行数据采集，就是对具备测量价值的图像进行数据等比例扩大，必要情况下，还可以根据矿山进行建模，提高测量数据的精准度[3]。无人机虽然在实际应用中具有较大优势，但是仍然存在一些需要优化的问题。无人机航空摄影测量技术在对同一待测区域进行多角度拍摄时，存在覆盖率较低的问题，即无法将待测点的全部角度展现出来。可以在一甲无人机上安装多个摄像头，以此来满足同一待测区域的多角度拍摄。其次，在对无人机航空路线进行规划时，可以对周围的磁场强弱进行预分析。受电磁场的影响，无人机会出现操作失灵以及无法拍摄的现象。除此之外，还应该在矿山测量工作中大力引入无人机测绘技术，促进我国矿山采集行业与测绘行业的发展。在条件允许的情况下，还应该对测量人员进行技术培训，来提高测量结果的准确度与真实性。总结：在矿区进行测量具有一定的危险性，因此，使用无人机代替人工完成实地测量工作。无人机航空摄测技术在测量效率、测量精准度、作业成本等方面具备较大的优势，这也是无人机技术得以广泛应用的主要原因。本文还针对无人机技术的优化问题提出了针对性建议，希望能够提高无人机的续航能力与测量精准度。引用文献：[1]张斗龙，张海军.基于复合翼无人机航空摄影测量技术在矿山测绘中的应用[J].《江西测绘》，2020，000，00