无人机航测在矿山测绘中的运用

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工业技术96 2015年55期无人机航测在矿山测绘中的运用李玉磊杜伟浩正元地理信息有限责任公司山东分公司,山东济南 250101摘要:无人航测系统对城市道路的实际勘测可以看出,无人航测系统具有机动性强,分辨率高,集成性高的特点。

无人航测系统用于矿山测绘是比较可行的。

无人航测系统现在最主要的问题是飞行时间短,航测系统的像幅小,航拍工作量大,但随着科技的发展这些问题迟早会被解决掉。

可以预见,无人航测系统必将在道路桥梁测量,矿山测绘等领域发挥积极作用。

关键词:无人机航测;矿山测绘;运用中图分类号:TD17;P231 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)55-0096-02引言传统航摄技术经过多年的革新与发展已经相对成熟,但其由于灵活度不足、成本相对较高难以很好地完成。

无人机航摄测量系统作为一种新型的测量技术,快速高效、灵活机动、成本低以及精细准确,在飞行比较困难的地区以及较小的地区进行高分辨率影像的快读获取具有很大的优势。

无人机航测技术,其具备机动灵活、便捷等特点。

而无人机航测技术运用在矿山领域中可以发挥关键作用,充分无人机航测摄影可以获取更为准确的空间数据,然后绘制出精度更高的正射影像图,从而为矿山测绘提供一定依据。

1 无人机航测系统组成无人机航测系统由硬件系统和配套软件二部分组成,其中硬件系统由五部分组成:无人机飞行平台、传感器(数码相机)、飞控系统、地面监控系统与遥控器以及地面运输与保障系统,主要是保障对数据的采集。

配套软件部分主要有曝光点设计软件、航摄质量快速检查软件、影像预处理软件,主要是对采集的数据进行处理。

2 无人机航测技术无人机航测主要以无人驾驶飞机当作空中平台,在无人机中设置高分辨率的CCD数码相机和摄像机等,有效获取影响或是视频信息,同时在航测站完成图像信息数据的处理,依据一定精度需求绘制成为地形图和数字高程模型以及正射影响等一系列3D产品,主要集成了高空拍摄和遥控以及遥感等先进测绘技术。

另外,无人机系统自身结构十分简单,操作机动灵活,应用成本相对较低,不仅可以实现有人驾驶飞机完成任务,还可以实现有人飞机难以完成的任务。

2.1 无人机航测技术优势无人机航测系统作为一项小型和现代化技术以及设备高度集成的先进系统,和普通航摄系统相比较而言,具备许多优势。

如并不需要专业机场起降,在执行任务过程中具备方便快捷和高校以及携带方便等特点。

无人机航测系统的体积相对比较小,可是集成度较高。

无人机的机翼和机身一般情况下在2m-3m,而且系统还集成了飞行平台和全球导航卫星系统以及飞行控制设备等,所有的装置技术发展与系统的总体集成技术十分成熟。

无人机航测系统对于天气条件并没有特殊要求,而且影响的分辨率相对较高。

从无人机航测系统德尔检修与养护方面而言,消耗的成本比较低,便于进行检修。

2.2 无人机航测技术运用近些年来,社会经济的快速发展,计算机技术与自动控制技术以及数字通信技术等的不断进步,有效推动了无人机航测技术的发展,同时无人机航测技术也得到了创新与改进。

随着无人机航测技术的逐渐成熟,民用领域需求的逐渐加大,无人机航测技术已经运用在许多领域,其能够实现国家地图的测绘和数字城市建设以及国土资源的调查等,促进社会经济的进一步发展。

3 无人机航测在矿山测绘中的运用例如某次无人机航测在矿山测绘中的运用之前要先进行测区的选择,进行选择时要综合地形地物以及海拔等因素考虑。

之后要进行航拍范围的确定,根据相应比例尺的飞空底图对适宜的起飞降落场地进行确定。

无人机航摄工作组进入作业区后,要与当地的相关的政府部门以及主管测绘部门进行联系,进行备案和相关情况的报备工作,根据作业区的实际情况确定飞降场地,要注意的是起飞和降落的场地要符合没有无线电设备、整体没有突出的障碍物、没有高大的树木以及没有空中管线等的要求,而且为了保证能够安全监控,十千米是起飞场地与摄影区的最大间隔距离。

在进行航摄任务时,从任务要求出发,对如何实现其技术指标,实现完全覆盖的规划是非常重要的,目前已经存在成熟的航摄规范可进行参考。

3.1 起落点的确定通过实地考察,选择矿山测绘地点附近一片空旷平坦区域作为无人机起降点,四周没有高大建筑物。

地面相对平整,附近无大的石块和凹坑,可以保证无人机降落的安全性。

3.2 航线设计事先准备好测区范围1:2000数字地形图,利用无人机自带软件,将地形图数据导入到无人机的控制系统内。

根据技术设计书要求,设计比例尺为1:500,确定飞行高度150m,5cm分辨率,宽度900m,航向重叠率为75%,旁向重叠率为70%。

利用测区地图规划飞行区域。

3.3 布设像控点本次航向采用东西方向飞行,南北共计10条航线。

在测控区内存在D级GPS测控点4个,附近存在1个D级GPS 测控点,E级GPS测控点一个,四等以上水准点平均间距1.8km。

像控点的布置采用周边布设平高点的方式,沿东西的飞行方向每3~4条基线布设一个平高点,沿南北方向间隔航线布设一个平高点,区域中心布设一个平高点。

区域内每3~4条基线布设一个高程点。

像控点布设在航向与旁向重叠范围内,当像控点不能被相邻航线公用时则分别布点。

选像控点时应避免阴影,以免影响质量。

在现场埋设地标,并利用RTK测出三维坐标。

像控点对最近的基础控制点的中误差小于0.2m,高程中误差小0.2m。

像控点采用GPS实时动态定位,RTK进行测量,为保证像控点精度,充分利用已知控制点、基础控制点均匀分布,敷设像控点,且流动站不超过测区5km,三维坐标精度保证0.03cm,重复测量3次。

4 数据处理要点以及措施4.1 数据处理要点第一,因为无人机在大多数情况下飞行的高度比较低、像幅相对较小,数据量比较大,在进行数据处理时,推荐多中国科技期刊数据库 工业C2015年55期 97机多核或者单机多核工作站的使用,实现利用软件对计算机多核并行的充分利用以及数据处理效率的提高。

第二,因为无人机在进行实际飞行时情况比较复杂,通常不能直接利用准确的数据,此时可以根据航线飞行信息对一套数据进行假定,实现相片之间相对关系的确定。

4.2 书记处理的措施第一,数据处理的准备工作。

其主要包括对影像数据进行双拼处理、将无人机航测数据以及影像数据进行整理并存档、分析影响的体情况和判断飞行质量等。

通过对数据进行准备工作可以对后期数据处理的进行可能性作出判断,并由数据处理人员对补飞的数据与否进行决定。

第二,进行空三加密工作。

空中三角测量采用广州遥感信息科技有限公司研发的现代航测全自动空三及无人机影像处理系统,通过该软件进行控制点加密解算,获取高精度的像对定向点;空三包括双拼虚拟影像区域网平差和单像机影像区域网平差,平差方法采用光束法区域网平差。

结束语 总之,无人机航摄技术经过最近几十年发展,已经成为了一种重要的测量手段,其在调查资产、测绘矿区以及灾害应急响应等应用方面发挥着重大作用。

对小区域进行测绘时无人机航摄的灵活性的优势是无可替代的,而对于一些地势比较险恶的地区,测量工作困难,无人机航摄系统的表现是比较好的参考文献[1]桂新,祝红英.浅析无人机航空摄影测量系统及应用[J].江西测绘,2015(02):2-3+7.[2]郁万祥.无人机技术在矿山测绘中的应用研究[J].江西建材,2015(15):217+221.[3]王凤国,胡润强.无人机航测技术的应用实践及可行性分析[J].甘肃科技,2014(06):34-36.[4]王鸿鸽.无人机航测在矿山测绘中的实际应用[J].技术与市场,2014(09):55+57.[5]郑永虎,张启元,陈丰田.无人机航测在高原矿区测绘中的应用[J].青海大学学报(自然科学版),2013(03):58-61.(上接第 95 页)内外的空气互换,减少室内空气中的污染物。

因此,良好的光照和室内外的通风换气从而稀释室内污染物的浓度,进而改善室内空气质量。

住宅完成室内装饰后不能马上入住,先要打开所有门窗保持室内的空气流通,如果是装有空调的房间也应尽量开窗通风换气;春、夏、秋季都需要留通风口或者经常开“小窗户”,冬季也应该每天至少早、中、晚开窗10分钟。

3.3 室内绿化植物绿化不仅可以美化装饰室内环境,也是净化室内空气的有效的途径。

可以通过植物的呼吸功能从而分解、氧化室内空气中的污染物,比如芦荟、吊兰等植物可以有效地吸收分解室内甲醛的浓度;龟背竹能有效的吸收CO2;常青藤、铁树、菊花等植物可以有效的吸收分解苯系物的浓度;月季、蔷薇等植物可以有效的吸收氟化氢、硫化氢、乙醚和苯酚等有害气体。

结束语随着国家民经济的增长,人民的生产方式已经由粗放型向集约型方式转变,室内环境污染严重受到广泛关注,尤其是甲醛和氨这些对人们身体健康危害十分大的有毒气体的污染,人们应该从保护自身健康的角度出发,加强对环境的保护,规范室内建筑工程的环境管理,提高室内环境的质量要求,采取行之有效的方法治理室内环境污染,使人们能够在舒适、安全的环境中生活、工作、学习。

室内环境质量是影响人们生活与身体健康的重要因素,控制好室内环境的检测与防治工作非常重要,首先必须对室内环境的污染源进行充分的了解、分析,选择优质、环保的建筑材料和装饰材料,经常通风换气,利用植物净化室内环境等措施都可以帮助提高室内环境质量,帮助人们更健康的生活。

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