程瑩

摘 要：目前，各礦山企業(yè)致力于提高礦山地形圖的測繪精度，因為礦山測繪是找礦勘查、探礦工程布設(shè)的基礎(chǔ)，在礦山建設(shè)中具有重要地位。本文分析了礦山測繪中遙感航測技術(shù)的應(yīng)用，以期為礦山測繪發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：遙感航測技術(shù);礦山測繪;航空攝影與測圖技術(shù);遙感與定位技術(shù);無人機航測技術(shù)

中圖分類號：P231;TD17文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0046-03

Application of Remote Sensing Aerial Survey Technology in Mine Surveying and Mapping

CHENG Ying

（Institute of Surveying Mapping and Geoinformation of Henan，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： At present， all mining enterprises are committed to improving the accuracy of surveying and mapping work of mine topographic maps， because mine surveying and mapping is the foundation of prospecting and layout of prospecting projects and plays an important role in mine construction. This paper analyzed the application of remote sensing aerial surveying technology in mine surveying and mapping， with a view to providing assistance for the development of mine surveying and mapping.

Keywords： remote sensing aerial survey technology;mine surveying and mapping work;aerial photography and mapping technology;remote sensing and positioning technology;UAV aerial survey technology

近年來，現(xiàn)代化測繪技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，成為主要的技術(shù)手段之一，建筑工程、環(huán)境保護、資源開發(fā)等部門的工作均借助了測繪工程。目前，測繪工程發(fā)展迅猛，應(yīng)用廣泛，涉及行業(yè)、內(nèi)容多樣，新興的3S技術(shù)更是應(yīng)用到航空航天、地質(zhì)勘測、計算機開發(fā)等行業(yè)。測繪工程的全方位發(fā)展促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，新技術(shù)的多元化、實時化、自動化等特點也符合當代社會的需求，如GNSS技術(shù)、CORS技術(shù)、遙感航測技術(shù)等。3S技術(shù)是指GIS（地理信息系統(tǒng)）、GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感），采用GPS和RS可以實時獲取數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的準確度，而將獲取的數(shù)據(jù)使用GIS進行空間分析與處理，可以得到人們需求的地理信息服務(wù)產(chǎn)品，三者共同合作，加速了測繪工程的發(fā)展。

1 遙感航測技術(shù)簡述

遙感航測技術(shù)是指衛(wèi)星通過電磁波傳遞、探測目標信息，并將得到的數(shù)據(jù)反饋給地面監(jiān)測站，實時獲取動態(tài)遙感影像信息，具有監(jiān)測范圍廣、數(shù)據(jù)海量、獲取時間短等特點。該技術(shù)在航空、航天、航海和農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域起到重要應(yīng)用。目前常用的方式有無人機遙感測量、人造衛(wèi)星遙感測量，通過衛(wèi)星、無人機等設(shè)備對研究區(qū)影像進行采集，然后利用圖像處理技術(shù)對影像進行處理，最后得到測量數(shù)據(jù)[1]。遙感航測技術(shù)得到的測量數(shù)據(jù)具有很高的測繪精度，極大地減少了外界的干擾，與其他測繪技術(shù)相比，優(yōu)勢更加明顯，在測繪領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

2 遙感航測技術(shù)現(xiàn)狀

遙感航測技術(shù)與多門學科交叉，運用多種技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集，其中最重要的是航空測量、航拍攝影。根據(jù)不同用途，可將影像分為不同比例尺、不同分辨率的形式，滿足用戶對精度的不同需求。下面對遙感航測技術(shù)進行

分析。

2.1 一體化數(shù)據(jù)測繪技術(shù)的應(yīng)用

遙感航測技術(shù)是集多門學科技術(shù)于一體的復(fù)合型技術(shù)，技術(shù)與技術(shù)之間的相互協(xié)同配合，使該技術(shù)的精度質(zhì)量和工作效率都大幅度提高，并且朝一體化和智能化發(fā)展。智能化系統(tǒng)逐漸滲透到遙感航測技術(shù)中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取、存儲、分析和處理等操作流程的自動化，減少了操作流程，很大程度上降低人工操作產(chǎn)生的誤差和漏洞。由于礦山多處于偏遠地區(qū)，且區(qū)域地形復(fù)雜，增大了傳統(tǒng)測繪的難度，因此工作時間較長，效率較低。遙感航測技術(shù)相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)而言具有更大的數(shù)據(jù)量，顯得尤為重要。

利用一體化數(shù)據(jù)測繪技術(shù)處理測繪數(shù)據(jù)，不僅提高了數(shù)據(jù)的整體處理效率，還消除或減弱了干擾因素的影響。相較于其他的測繪技術(shù)，遙感航測技術(shù)在現(xiàn)代化礦山測繪的應(yīng)用更具有優(yōu)勢。

2.2 無人機航測技術(shù)的應(yīng)用

自從動態(tài)定位技術(shù)實現(xiàn)突破，無人機航測技術(shù)水平也得到了提高，主要表現(xiàn)在分辨率的提高。無人機可以不受地形、天氣等影響，因此可以進行低空拍攝，廣泛地應(yīng)用于工程測量和大比例尺地形圖測繪中。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)依賴經(jīng)緯儀和全站儀，通過外業(yè)人員的采點測量得到測繪數(shù)據(jù)，此方法精度不高且耗時耗力，效率低下。無人機航測技術(shù)主要是通過操控無人機，對所需區(qū)域數(shù)據(jù)進行采集，避免了測繪人員繁復(fù)的外業(yè)采點工作，提高了工作效率，使測繪成本大大降低。

無人機航測技術(shù)主要依賴航拍遙感影像，對測繪區(qū)域的要求較為寬泛，相較于傳統(tǒng)測繪而言，無人機航測不會受到高林密地的視野遮擋，也不會因為測繪區(qū)域地形復(fù)雜產(chǎn)生空白區(qū)域，這些都是傳統(tǒng)測繪技術(shù)所不能避免的。無人機航測技術(shù)可以通過低空飛行進行高分辨率航拍影像的獲取，對航拍影像進行數(shù)據(jù)處理，得到高精度的數(shù)據(jù)信息，因此，在工程測量和地形測量等環(huán)境寬泛的測繪中，無人機航測技術(shù)應(yīng)用廣泛。相較于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，無人機航測技術(shù)具有較低的測量成本，因為外業(yè)數(shù)據(jù)的采集效率明顯高于傳統(tǒng)測繪，不存在人員外測的耗時耗力情況[2]。采用無人機航測技術(shù)進行測繪，后期只需要進行少量的外業(yè)補測、外業(yè)調(diào)繪就可以實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的完善，以高精度數(shù)據(jù)完成測量任務(wù)。無人機航測技術(shù)所獲取的航拍影像是該技術(shù)的關(guān)鍵，它獲取影像的速度極快，將測繪周期大大縮短。

在進行無人機拍攝前，需要提前勘查測繪區(qū)域，了解其地形和測繪面積，并對測繪區(qū)域進行劃分，合理進行航線圖設(shè)計，注明航線、航向、飛行高度、旁向和航向重疊度等。在執(zhí)行飛行任務(wù)之前，人們需要布設(shè)地面控制點，目的是保證無人機飛行時全面覆蓋測繪區(qū)域。

一般需要結(jié)合航線間距、旁向和航向重疊度，綜合考慮飛行區(qū)塊，按照區(qū)域網(wǎng)四角布設(shè)平面控制點。

無人機航測過程中所產(chǎn)生的空白區(qū)域不同于傳統(tǒng)測繪，傳統(tǒng)測繪產(chǎn)生的空白區(qū)域是由于測量人員無法到達而無法進行測量的區(qū)域，這里的空白區(qū)域是指地物嚴重遮擋而形成的死角，這會造成局部測繪區(qū)域精度不達標，這里可以使空三加密處理來解決問題[3]?？杖用苁且院脚挠跋裢獾姆轿辉剡M行準確預(yù)算，并利用計算機處理技術(shù)剔除測繪區(qū)域的干擾因素，得到較為真實的數(shù)據(jù)信息，同時，還能使測量精度有所提高，大大提高了地形地貌條件差的測繪區(qū)域的測量精度。

無人機獲取的外業(yè)數(shù)據(jù)要進行內(nèi)業(yè)加工處理，首先要對數(shù)據(jù)進行空三加密處理，然后進行平面坐標計算，進行影像拼接，再進行同名像點的轉(zhuǎn)點處理，目的是消除航拍中產(chǎn)生的影像畸變[4]。數(shù)據(jù)處理依賴于軟件MapMatrix4.2，需要進行平均高程測定、內(nèi)定向等，然后進行礦山數(shù)據(jù)信息采編。數(shù)據(jù)處理完成后，軟件會自動生成成果圖件，以地質(zhì)圖的形式展示。最后，將生成的成果圖件進行精度和質(zhì)量檢查，進一步確定質(zhì)量是否符合生產(chǎn)要求，若成果存在問題，須及時進行外業(yè)調(diào)繪修正，進行數(shù)據(jù)修改，生成新的符合要求的成果圖件。

總體來看，相較于傳統(tǒng)測繪，無人機航測技術(shù)的使用條件較為寬泛，應(yīng)用前景較為廣闊，在礦山測繪中具有顯著優(yōu)勢。它不僅能提高礦山測繪精度和效率，還能大幅度降低測繪成本，由此可見，無人機航測技術(shù)適用于礦山測繪。

2.3 遙感航空拍攝技術(shù)的應(yīng)用

按照攝影機平臺與被攝目標的距離，攝影測量可分為地面攝影測量、航天攝影測量、航空攝影測量、近景攝影測量和微顯攝影測量等。針對遙感技術(shù)采集到的影像信息，攝影測量技術(shù)采用不同的投影方式將其繪制成圖，并建立數(shù)字高程模型，通過照片來研究被攝物體的形狀、大小、位置和相關(guān)關(guān)系，少受自然和地理條件限制，可以真實客觀地反映物體信息，豐富逼真，人們可以從中獲取大量幾何信息和物理信息。

在礦山測繪過程中，一般采用航空攝影測量，傳統(tǒng)的攝影技術(shù)精度較低，且僅能在平面進行攝影成像，而航空攝影具有高精度、快速成像等特點。隨著科技的進步，礦山建設(shè)要求逐步提高，傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)的弊端逐漸顯露，其精度已經(jīng)無法滿足礦山測繪的精度要求[5]。相比傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)，遙感航空拍攝技術(shù)可以得到更高精度的測量數(shù)據(jù)，這對礦山測繪技術(shù)的發(fā)展具有積極意義。

2.4 遙感技術(shù)與航測技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

無人機航空攝影可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)快速成圖，還能降低測量成本?，F(xiàn)代化測繪技術(shù)的應(yīng)用給道路橋梁建設(shè)、礦山建設(shè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)等提供了技術(shù)支持。遙感航測技術(shù)將遙感技術(shù)與航測技術(shù)有機結(jié)合，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，大大加快了工作效率，提高了工作質(zhì)量。遙感技術(shù)是通過波普識別來獲取地表物體信息，能對地表物體進行準確定位。遙感技術(shù)與航測技術(shù)的結(jié)合在很大程度上減輕甚至消除了干擾因素的影響[6]。GPS技術(shù)也是常用的測繪技術(shù)之一，在遙感航測中的應(yīng)用也十分廣泛，可以進行輔助測量，提高測量精度。

3 礦山測繪中遙感航測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 做好測量準備工作

測繪前，做好準備工作，能夠使測繪工作更加高效，保障測繪精度。通常，礦山地形圖測繪前需要做好以下幾點：明確測繪區(qū)域，提前做好測繪區(qū)域的調(diào)查工作，充分了解測繪區(qū)域的氣候特征、水文條件和地形地貌特征;根據(jù)測繪區(qū)域的實際情況，選擇適當?shù)臏y繪技術(shù)，由于測繪區(qū)域的特征存在差異，因此要根據(jù)測量區(qū)域的實際地理特征選擇不同的測繪工具[7]。

3.2 合理布設(shè)控制點

控制點的合理布設(shè)，能有效保障測繪精度。通常，關(guān)于控制點的布設(shè)，人們要做好以下幾點：在不超出測繪區(qū)域范圍的前提下，確定E級控制點的數(shù)據(jù)，注意E級控制點的數(shù)量，不能過少，否則影響整體測量精度，E級控制點數(shù)量也不能過多，否則會造成測繪成本負擔;要對測繪數(shù)據(jù)進行多次計算，通過平均計算尋找最精確的數(shù)值[8]。

3.3 數(shù)據(jù)處理階段與地形圖繪制階段

測繪工作的最終成果以地形圖的形式展示，為確保地形圖的質(zhì)量，一定要確保處理后數(shù)據(jù)的精度。對此，人們在實際操作中要注意以下幾點：數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)要進行數(shù)據(jù)分析和篩選，及時處理錯誤數(shù)據(jù)，并對存在格式問題的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化;地形圖的繪制是十分重要的環(huán)節(jié)，繪制時，利用三維地形圖的優(yōu)勢進行逐一分析、對比，以確保地形圖信息的準確性。

4 結(jié)語

當前，遙感航測技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦山地形圖測繪中，它具有其他技術(shù)沒有的突出優(yōu)勢，礦山地形地貌條件復(fù)雜，遙感航測技術(shù)能滿足礦山測繪的精度要求。因此，本文分析了礦山測繪中遙感航測技術(shù)的應(yīng)用。遙感航測技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，未來，人們要加大研發(fā)和推廣力度，使其更好地應(yīng)用于礦山測繪中。

參考文獻：

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