摘要 ：无人机在矿山地形测量中的有效应用可以更好地提高矿山地形测量效率和质量，获得更加准确完整的数据信息，为矿产资源开采以及矿山地质修复提供更多的信息参考与数据支持，结合矿山地形测量实际需求合理应用无人机空中测量技术是十分必要的，可紧抓航线规划和数据采集及处理，明确无人机空中测量技术的应用要点，配合设备管理、人才管理及准备工作等保障措施，落实发挥无人机空中测量技术的技术优势，提高矿山测绘的效率，保障测绘结果准确、真实、可靠。

       关键词：无人机空中测量；矿山地形测量；应用要点；测量精确性

       矿产资源是人类生产生活中必不可少的资源，随着经济社会的迅速发展，现阶段社会对于矿产资源的需求量变得越来越高，想要保障供需平衡就需调节矿产资源开采方案，提高开采效率和质量，无人机空中测量技术的有效应用则可以为矿山地形测量提供更多的帮助，获得准确的数据信息，进而为矿产资源开采提供更多的信息参考，优化矿产资源开采方案，更好地规避开采风险，而在分析无人机在矿山地形测量中的应用要点及保障措施之前， 则需要了解无人机空中测量技术的优势。

       1  无人机空中测量技术的优势

       首先，无人机空中测量技术的有效应用可以更好地提高矿山测量的效率，矿山地形测量的范围相对较广，需要处理的数据信息相对较多，工作人员的工作负担相对较重，而无人机空中测量技术的有效应用则可以代替人工完成大部分工作，尤其是在地形较为偏僻、复杂的地区，无人机空中测量技术的应用可以快速完成测量任务，大大降低矿山地形测量所需要消耗的时间成本。其次，无人机空中测量技术的应用可以更好地降低矿山地形测量所需消耗的资源，除了可以提高工作效率、降低时间成本以外，无人机空中测量技术的有效应用也可以更好地降低矿山测量任务开展过程中对于人力的依赖性，减少人工成本。同时在矿山地形测量过程中所需要投入的设备数量也是相对较少的，这些都可以减少在矿山地形测量过程中的资源损耗，避免无效资源损耗带来较高的经济负担。最后，无人机空中测量技术的科学应用是确保测绘结果完整性及真实性的重要保障，而相较于传统的工作技术方法，无人机空中测量技术的应用则可以更好地保障矿山地形测量结果的准确性、完整性、真实性和可靠性，为矿产资源开采方案的优化及调节提供更多信息参考，需引起关注和重视。

       2  无人机空中测量在矿山地形测量中的应用要点

       2.1  航线优化

       无人机空中测量技术在矿山地形测量中有效应用可以快速提高矿山地形测量工作效率，适应各种恶劣天气、复杂地形，例如陡坡地区或六级大风天气无人机都可以正常使用，也可以有效缩短外业时间，例如传统人工巡查需要 3h 才能完成的地形测量任务，无人机可能仅仅只需30min 就可以完成工作任务，且随着无人机技术的不断发展和优化，现阶段无人机可以倾斜起飞并自主避障，为矿山地形测量提供更多的助力和便捷，而想要更好地发挥无人机空中测量技术的技术优势做好航线优化是十分必要的，在航线优化及调节的过程中应当关注如下几个要点问题，提高航线设计的科学性有效性和针对性。

       首先，在航线优化的过程中应当充分考量矿山地形测量需求，明确矿山地形测量需要完成的任务及对数据信息的精度要求，以此来明确航线优化时需要注意的问题和所需要达成的效果，为航线优化提供明确指导，确保通过航线优化无人机空中测量技术能够有效完成，避免反复补测等相应问题的出现。

       其次，在航线优化的过程中应当充分考量无人机的性能特点，尤其是引起关注和重视的则是分析无人机的续航能力，了解无人机的持续飞行时间及无人机的飞行速度，根据无人机的续航能力对航线作出优化和调整，确保无人机能够顺利地完成航线探测任务，避免因无人机电量不足进而导致矿山地形测量中断，影响测量效率和测量质量。

       最后，在航线规划的过程中应当做好参数调节，尤其是引起关注和重视的则是对飞行高度、速度和重叠度等相应参数作出适当调整，只有这样才可以更好地保障无人机空中测量技术的应用能够获得准确且完整的测量信息， 为矿山地形测量及后续的矿产资源开采提供更多的助力和保障。

       2.2  数据采集

       在做好航线规划以后则进入到了数据采集环节，而在该环节需要注意如下几个关键要点，提高数据采集质量和效果。

       首先，在数据采集环节应当做好设备的校准及选择工作。根据矿山地形测量的实际需求，具体问题具体分析，科学选择无人机型号及传感器，并通过校准工作的开展保障无人机、相机、激光、雷达等相应设施设备处于最佳运行状态，确保所获数据信息结果的准确性和可靠性。

       其次，根据前期航线规划调节飞行参数，并严格按照飞行参数来控制无人机。一般情况下，在飞行参数调节的过程中应当从无人机的飞行高度、航向重叠度、旁向重叠度等多个方面来展开分析。大多数矿山地形测量项目中无人机的飞行高度都在几百米以上，其航向重叠度和旁向重叠度可以分别控制在60% ～ 80%和 50% ～ 70% 的阈值范围内，确保无人机能够获得更加完整且有效的影像和点云数据。

       再次，在数据采集期间应当做好像控点控制，为确保获得的数据信息准确、真实、可靠，能够为后续矿产资源开采方案的优化及开采工作的落实提供更多的借鉴和参考，一般情况下，在像相控点布设的过程中应当确保该地区地形变化相对较小且易于保存，同时像控点的密度和数量也需根据地形的复杂情况和地形测量的精度要求来作出适当调节与优化。

       最后，需做好天气观察。尽管无人机的适应性相对较强，可以更好地应对恶劣天气，例如在六级大风天气无人机仍旧可以正常使用并采集地形数据，但为了确保数据结果的准确性、真实性和可靠性，相关工作人员在测量时间确定的过程中应当尽可能选择风力较小且天气晴朗的时间段，尽可能地减少天气条件对无人机测量所产生的影响和冲击。

       例如，在我国西部地区某金属矿山地形测量的过程中，其测量面积和相对高差分别为 5.3km2 和 820m，拟定制作 1 ：2000 的比例尺，经历史数据和基本数据调查可得该金属矿山沟壑相对较多，植被相对较少，且地势走向为东高西低，为更好地确保地形测量工作能够顺利推进，获得准确的数据信息，在数据采集的过程中对无人机型号作出适当调整，采用了P700E 型号无人机，并将飞行高度精确到 650m，旁向重叠度和横向重叠度设置为 70%。此外，在像控点设计的过程中按 3 个 /km2 像控点为标准，地形较为复杂的区域以及矿山周边区域提高像控点密度。而经过精度分析可知，该套方案获得的地形数据，其平面和高程的最大误差、最小误差、中误差都是相对较小的，可以满足地形图制作要求。

       2.3  数据处理

       在外业调查结束以后则需要做好内业数据处理，为矿山开采提供更多的借鉴和参考，而在内业数据处理的过程中需抓住如下几个关键要点。

       首先，需要做好数据的预处理。在数据预处理的过程中相关工作人员应当做好格式转换、降噪处理、辐射校正、几何校正等相应工作。在无人机数据收集整合的过程中会因无人机所采用的传感器等多重因素的影响生成RAW格式等相应特定格式的数据影像，这时工作人员则需要通过格式转换将其变为通用格式，为后续的数据分析处理提供更多的助力，一般情况下，在格式转换的过程中多转换为TIFF格式或LAS格式。在格式转换以后则需进行去噪矫正处理，所谓的去噪则是去除数据中的噪声，以更好的保障数据的清晰度和准确性，可通过滤波算法来进行去噪处理，而较为常见的滤波为高斯滤波，其去噪效果是相对较好的。在校正工作落实的过程中则需从辐射校正和几何校正两个方面展开校正工作。在辐射校正的过程中工作人员需通过技术操作保障影像的色彩均匀性和准确性，更好地降低在无人机数据采集过程中因光照、传感器等多重因素的影响导致的辐射差异，影响检测结果真实、可靠性。几何矫正则是为了更好地解决在无人机空中测量的过程中因无人机飞行姿态、地势起伏等多重因素的影响导致几何变形问题。相关工作人员在几何校正的过程中需结合地面控制点和已有的几何模型对影像数据作出适当调节，完成几何操作校正操作，保障影像数据的几何精度。

       其次，工作人员须落实影像匹配与空三加密工作，在该环节需要完成的工作任务也是相对较多的，包含特征提取、影像匹配、空中三角测量等，相关工作人员可通过SIFT、SURF 等相应算法的有效应用快速提取特征。在此基础之上通过匹配算法的调节更好地对应不同影像之间的相互关系，完成影像匹配。此外，引入光束法平差等相应的方法，配合已经匹配的数据信息和像控点信息来完成外方位元素及加密点三维坐标的分析整合。

       再次，则可通过建模来更加直观的反馈矿山地形的实际情况，而在建模工作落实的过程中需紧抓点云生成、三角网构建和纹理映射等相应的关键要点。点云生成精度对于三维模型精度会起到至关重要的影响，而不同数据在点云生成过程中的操作要点也是存在一定差距的，例如在数据处理的过程中数据为激光雷达数据，这时工作人员则可以直接获得点云数据，但是若数据为影像数据，工作人员则需通过立体像对匹配等多种方式来获取点云数据，在此之后借助三角剖分等算法建立三角网完成离散点的连接更好地反馈地面的形态，配合内插算法对不同格网点的高程值作出适当调整，生成更加直观的数字模型，配合纹理信息调节更好的提高所获数据的可视化效果。

       最后，在数据处理的过程中应当做好质量检查和数据分析，尤其是引起关注和重视的则是应当落实精度评估工作，结合已有的数据信息，例如控制点信息、实测数据对无人机空中测量数据进行对比分析，判断其平面精度高程精度是否符合于标准要求，及时发现问题并落实补测工作，确保所获得的数据信息完整真实可靠且逻辑一致，提升测量质量。值得注意的是，在该环节可以通过分析高线闭合、地形坡度是否合理等相应方法对数据质量进行科学判断，避免主观臆断导致数据问题未能被及时发掘。

       3  无人机在矿山地形测量中应用质量提升的保障措施分析

       为了更好地突出无人机空中测量技术的技术优势，提高矿山地形测量质量和测量效果，相关单位还应当建立完善的保障措施，具体可从如下几个方面着手展开讨论和分析。

       首先，需加强仪器设备管理，仪器设备是矿山地形测量的重要物质基础，无人机的型号以及所选择的传感器都会严重影响矿山地形测量结果的准确性、真实性、完整性和可靠性，因此加强仪器设备管理是十分必要的，在仪器设备管理中需要坚持全过程管理原则，在采购阶段进行需求分析，明确对仪器设备的性能要求，并通过市场调查了解先进设备的性能变化，根据实际需求进行设备选择，利用先进仪器设备的优势来更好地提高矿山地形测量的测量效率和测量质量。在使用阶段需建立完善的设施设备维修保养机制，在无人机空中测量的过程中，所涉及到的仪器设备相对较多，且这些仪器设备的精密度相对较高，很容易出现老化、损坏等相应问题，这不仅会影响测量工作的正常开展，也会给相关单位带来较大的经济损失，为避免该类问题的出现，为无人机空中测量提供更多的助力和保障，获得准确的测量结果，相关单位需要招聘专业的维修人员，提高人才选聘标准，要求专业维修保养人员进行资料收集，如机械设备的使用手册、出场说明、使用寿命、历史问题和维修记录确定维修计划，明确不同设备的维修保养周期及在不同阶段维修保养中的重点，既可以保障维修保养效果，也可以减少不必要的资源浪费，此外，工作人员还需要借助大数据技术、区块链技术配合人工智能技术结合每次维修记录自动更新维修计划，调整维修重点，实现设备精细化管理。

       其次，应加强人才建设。作为设备操作者和任务执行者，工作人员的综合能力对于工作开展质量的影响是相对较大的，想要更好的提升矿山地形测量的工作效率和工作质量，加强人才建设是十分必要的，一方面，相关单位应提高人才准入门槛，招收更多专业性的人才，为人才队伍注入新鲜血液，从根源上提高人才队伍的整体素养，另一方面，需通过系统化培训，提升培训频率，丰富培训内容，使相关工作人员在接受培训的过程中其专业素养和专业能力都得到有效提升。此外，还可通过考核及培训机制优化调动工作人员主动性，让相关工作人员积极投入到学习及工作方法创新中。

       最后，需落实准备工作，有效落实准备工作也可以为无人机空中测量质量效率的提升提供更多的助力和保障，在准备环节工作人员应紧抓数据收集处理这一关键要点，根据测绘任务明确数据需求，然后借助互联网技术等相应现代化技术完成多源数据的整合，并借助大数据技术和人工智能技术进行数据对比，剔除异常数据和虚假数据，保障数据完整、真实、可靠，为后续航线规划数据监测提供更多的助力和保障，例如相关工作人员需通过数据收集整合来更好地明确测量地区的气候环境和地形特点了解以及矿山地形测量的任务，如比例尺的大小、精度的要求等等。在此基础之上结合该地区的气候特质分析最佳的监测时间，做好设备工具的准备工作，同时在准备环节也需做好风险摸排和预测分析，明确在无人机空中测量过程中影响测量工作顺利推进有序开展的因素，找到相应的规避方法和应对方案，为后续矿山地形测量工作的顺利推进和有序开展提供更多的助力和保障。

      4  结语

      无人机空中测量技术在矿山地形测量中有效应用可以更好地降低矿山地形测量成本，提高矿山地形测量效率和质量，获得更加精准完整的数据信息，为矿山资源开采提供更多的助力和保障，应当引起关注和重视，相关工作人员应当紧抓航线规划、数据采集、数据分析等相应关键要点，加强控制和管理，提高测量质量和测量水平，在此基础之上，还需通过加强人才建设、设备管理、落实准备工作完善保障措施，进一步提高无人机空中测量的质量和水平。