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摘要：科学技术是第一生产力，在进行地质测绘的过程中，地质测量中的无人机航测技术在实际应用中的优异表现，使得不少地质矿产企业提高了无人机航测技术对于地质矿产生产重要性的认识程度。建立以科学测量体系为目标，以地质矿产测量工作中投入大量资金为支撑，以提高测量工作人员的技术水平为依据，通过这一发展和进步体制，促进无人机航测技术在地质矿产测量工作中的广泛应用。基于此，本篇文章对地质测绘中的无人机航测系统解决方案进行研究，以供参考。
关键词：地质测绘;无人机;航测系统;解决方案
引言
随着无人机航测技术的快速发展，差分GPS硬件设备的集成和测量软件系统的更新，使高精度、免像控的无人机航测技术应用进入平民化时代。高集成、高效率、分布式数据处理系统的出现，简化了数据采集到成果应用之间的过程，使无人机航测技术广泛应用于测绘、水利、林业、应急等行业，成为数据快速采集与处理的重要技术手段。
1无人机的相关概述
1.1无人机的分类
无人机的英文简称为“UAV”，无人机主要通过携带具备不同功能的仪器设备来完成实际需求的飞行任务，达到不同的飞行目标。无人机根据结构等因素主要分成三类：固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机。这三类无人机各具特点。固定翼无人机优势是飞行速度快，续航能力强、飞行效率高，但在起飞和降落的过程中需要有动力系统的推动，且需具备滑行跑道。无人直升机不需起降跑道就可以实现垂直方向的起降以及空中的定点悬停，但是也有一些短板，比如耗电较大、飞行效率较低等。多旋翼无人机优势比较明显，结构上相对简单，操作相對方便，系统运行相对稳定，而且投入成本较低，现实中应用较为广泛。
1.2无人机航测技术特点
（1）起飞和降落便利。无人机航测技术在应用过程中相对于大飞机航测技术具有起飞和降落便利的特点。无人机在进行起飞和降落时，对其场地要求较低，无需配备机场，相对较小的干净平整地面即可起飞和降落。（2）无人机运行成本低。因无人机航测技术应用的无人机体积与大飞机相比较小，故无人机在应用过程中的维修成本和维护成本都较低，导致无人机在运行过程中的成本偏低。（3）快速航测反应能力。无人机航测通常低空飞行，空域申请便利，受气候条件影响较小。对起降场地的要求限制较小，可通过一段较为平整的路面实现起降，在获取航拍影像时不用考虑飞行员的飞行安全，对获取数据时的地理空域以及气象条件要求较低。（4）受限制程度小。我国面积辽阔，地形复杂，无人机低空飞行可在云下飞行航摄，弥补了卫星光学遥感经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。
2无人机地质测绘监测方法和流程
地质测绘监测是通过运用各种技术和方法，测量、监视地质测绘活动以及各种诱发因素动态变化的工作，即通过采集和获取地质测绘各要素空间关系及地质测绘相关的特征、纹理、环境信息等，基于已有的数据资料，对地质测绘发生的可能性和危害性等进行分析、评价。根据地质测绘监测任务需求，以及无人机测量技术原理，可以将基于无人机的地质测绘监测工作分为数据获取、数据处理和数据分析评价三个部分。数据获取部分包括了地质测绘监测任务的确定、任务分析及相关资料收集、实地勘探、飞行规划和参数设计、无人机作业内容。数据处理包括数据的参数校正、空中三角测量、三维模型构建、正射影像获取等。数据分析评价包括地质测绘监测属性数据的获取，数据库的构建，以及基于已有相关资料信息对地质测绘进行分析和评价等内容。无人机地质测绘监测可以弥补传统摄影测量易受云层遮挡影响的缺陷，为用户提供高分辨率、低成本、实时性、可重复性的遥感影像信息，用户可以通过无人机测量结果获取多重高精度的参数和属性信息，弥补了传统摄影测量与遥感高精度空间位置和高分辨率的影像信息不能兼得和融合的缺陷。
3解决方案
3.1航高的设定
要获得矿区地质灾害区域清晰精确的影像资料，航高的设定十分重要。无人机摄像是通过相机拍摄而得，照片清晰与否跟相机焦距大小、影像分辨率、图像重叠有关。因此可以根据地面分辨率、焦距大小、航高距离间的关联来设定相机焦距。通常相机焦距设定为24mm，以此来计航高，但是航高的计算要以倾斜方向的镜头为准，所以要计算绝对航高。假设绝对航高W通过摄影航高M与平均测区基面N上完成。摄影航高M可以通过焦距A与摄影比例尺B相乘得出。
M=A×B（1）
N=（M高+M低）（2）
其中，M高代表最高物体的平均值，M低代表最低物体的
平均值。
绝对航高W可以通过摄影航高M和平均测区基面N相加得出。
W=M+N（3）
矿区地质灾害环境复杂，高程差异非常大，高程对无人机影像的精确度有很大影响，所以一定要计算出绝对航高W。
3.2三维模型构建
在ContextCapture（原Smart3D，包括引擎端Engine、操控端Master、视图窗口端Viewer等）数据处理软件中创建新的工程任务工程，导入无人机获取的影像数据及POS数据等，设置相机参数和选择所需坐标统，提交数据以进行空中三角计算。通过ContextCapture软件成功创建好新的项目后，提交空三测算申请并由软件自动完成计算，再基于其计算结果构建研究区三维模型并导入Viewer视图窗口端得到三维实景模型图。
3.3勘测数据处理方案
应用无人机对地质灾害勘测主要是通过对地质灾害进行拍摄、建模、测量及数据分析。工作人员在地面通过远程控制系统提前规划好地质灾害隐患点的飞行路线，无人机挂载摄像机启动后，将按照规划好的飞行路线自动采集现场数据，并在完成数据采集后自动返航。工作人员将无人机采集到的数据，通过三维建模软件进行处理分析。把经过建模软件处理获得的数据结合其他软件进行二次分析，比如雷达分析、通视分析、剖面分析以及淹没演示分析等，可以为重点区域地质灾害的处置、指挥、决策提供有力的数据支持。
3.4矿区地质灾害测绘图像分析
1）对精选的数据信息进行比例尺确认，得到数据域和热红外线等相关信息，使其成为矿区地质灾害区域成像显示的主要依据，借助图像显示方式在屏幕上投放DEM数据，并结合人工翻译技术完成矿区地质灾害分类处理。2）识别出矿区里有危害的破坏源后，要按照成像技术细分的灾害种类，利用相应技术探究影像结果，并制定增援方案，为下一步进行灾害专业化指导奠定基础。3）实施矿区保障服务。无人机拍摄技术下能够实现对矿区的三维模型的构建，再次实现对矿区地理位置坐标注册，完成无人机航拍技术的矿区地质灾害测绘图像分析处理，有效推进灾害应急处理工作。
结束语
地质测绘目前已被广泛应用于多个领域，逐渐的有更多的工程项目认识到地质测绘对工程项目的重要性，对测绘技术的功能提出了更高的要求。使得测绘技术的综合能力得到提升，测绘必须要适应时代发展，并加强学习和总结测绘新技术，这样才能更好地适应时代的发展。
参考文献
[1]傅毓.无人机航测技术在矿区周边地质环境治理中的应用研究[J].世界有色金属，2019，{4}（18）：244-245.
[2]肖俊，曾瑞栋.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].世界有色金属，2019，{4}（17）：17-18.
[3]邹弟金.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].世界有色金属，2019，{4}（17）：25+27.
[4]朱青，杨洋.无人机航测中地面控制点布设探究[J].南方农机，2019，50（21）：42.
[5]任连生.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].居舍，2019，{4}（31）：57.
关键词：地质测绘;无人机;航测系统;解决方案
引言
随着无人机航测技术的快速发展，差分GPS硬件设备的集成和测量软件系统的更新，使高精度、免像控的无人机航测技术应用进入平民化时代。高集成、高效率、分布式数据处理系统的出现，简化了数据采集到成果应用之间的过程，使无人机航测技术广泛应用于测绘、水利、林业、应急等行业，成为数据快速采集与处理的重要技术手段。
1无人机的相关概述
1.1无人机的分类
无人机的英文简称为“UAV”，无人机主要通过携带具备不同功能的仪器设备来完成实际需求的飞行任务，达到不同的飞行目标。无人机根据结构等因素主要分成三类：固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机。这三类无人机各具特点。固定翼无人机优势是飞行速度快，续航能力强、飞行效率高，但在起飞和降落的过程中需要有动力系统的推动，且需具备滑行跑道。无人直升机不需起降跑道就可以实现垂直方向的起降以及空中的定点悬停，但是也有一些短板，比如耗电较大、飞行效率较低等。多旋翼无人机优势比较明显，结构上相对简单，操作相對方便，系统运行相对稳定，而且投入成本较低，现实中应用较为广泛。
1.2无人机航测技术特点
（1）起飞和降落便利。无人机航测技术在应用过程中相对于大飞机航测技术具有起飞和降落便利的特点。无人机在进行起飞和降落时，对其场地要求较低，无需配备机场，相对较小的干净平整地面即可起飞和降落。（2）无人机运行成本低。因无人机航测技术应用的无人机体积与大飞机相比较小，故无人机在应用过程中的维修成本和维护成本都较低，导致无人机在运行过程中的成本偏低。（3）快速航测反应能力。无人机航测通常低空飞行，空域申请便利，受气候条件影响较小。对起降场地的要求限制较小，可通过一段较为平整的路面实现起降，在获取航拍影像时不用考虑飞行员的飞行安全，对获取数据时的地理空域以及气象条件要求较低。（4）受限制程度小。我国面积辽阔，地形复杂，无人机低空飞行可在云下飞行航摄，弥补了卫星光学遥感经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。
2无人机地质测绘监测方法和流程
地质测绘监测是通过运用各种技术和方法，测量、监视地质测绘活动以及各种诱发因素动态变化的工作，即通过采集和获取地质测绘各要素空间关系及地质测绘相关的特征、纹理、环境信息等，基于已有的数据资料，对地质测绘发生的可能性和危害性等进行分析、评价。根据地质测绘监测任务需求，以及无人机测量技术原理，可以将基于无人机的地质测绘监测工作分为数据获取、数据处理和数据分析评价三个部分。数据获取部分包括了地质测绘监测任务的确定、任务分析及相关资料收集、实地勘探、飞行规划和参数设计、无人机作业内容。数据处理包括数据的参数校正、空中三角测量、三维模型构建、正射影像获取等。数据分析评价包括地质测绘监测属性数据的获取，数据库的构建，以及基于已有相关资料信息对地质测绘进行分析和评价等内容。无人机地质测绘监测可以弥补传统摄影测量易受云层遮挡影响的缺陷，为用户提供高分辨率、低成本、实时性、可重复性的遥感影像信息，用户可以通过无人机测量结果获取多重高精度的参数和属性信息，弥补了传统摄影测量与遥感高精度空间位置和高分辨率的影像信息不能兼得和融合的缺陷。
3解决方案
3.1航高的设定
要获得矿区地质灾害区域清晰精确的影像资料，航高的设定十分重要。无人机摄像是通过相机拍摄而得，照片清晰与否跟相机焦距大小、影像分辨率、图像重叠有关。因此可以根据地面分辨率、焦距大小、航高距离间的关联来设定相机焦距。通常相机焦距设定为24mm，以此来计航高，但是航高的计算要以倾斜方向的镜头为准，所以要计算绝对航高。假设绝对航高W通过摄影航高M与平均测区基面N上完成。摄影航高M可以通过焦距A与摄影比例尺B相乘得出。
M=A×B（1）
N=（M高+M低）（2）
其中，M高代表最高物体的平均值，M低代表最低物体的
平均值。
绝对航高W可以通过摄影航高M和平均测区基面N相加得出。
W=M+N（3）
矿区地质灾害环境复杂，高程差异非常大，高程对无人机影像的精确度有很大影响，所以一定要计算出绝对航高W。
3.2三维模型构建
在ContextCapture（原Smart3D，包括引擎端Engine、操控端Master、视图窗口端Viewer等）数据处理软件中创建新的工程任务工程，导入无人机获取的影像数据及POS数据等，设置相机参数和选择所需坐标统，提交数据以进行空中三角计算。通过ContextCapture软件成功创建好新的项目后，提交空三测算申请并由软件自动完成计算，再基于其计算结果构建研究区三维模型并导入Viewer视图窗口端得到三维实景模型图。
3.3勘测数据处理方案
应用无人机对地质灾害勘测主要是通过对地质灾害进行拍摄、建模、测量及数据分析。工作人员在地面通过远程控制系统提前规划好地质灾害隐患点的飞行路线，无人机挂载摄像机启动后，将按照规划好的飞行路线自动采集现场数据，并在完成数据采集后自动返航。工作人员将无人机采集到的数据，通过三维建模软件进行处理分析。把经过建模软件处理获得的数据结合其他软件进行二次分析，比如雷达分析、通视分析、剖面分析以及淹没演示分析等，可以为重点区域地质灾害的处置、指挥、决策提供有力的数据支持。
3.4矿区地质灾害测绘图像分析
1）对精选的数据信息进行比例尺确认，得到数据域和热红外线等相关信息，使其成为矿区地质灾害区域成像显示的主要依据，借助图像显示方式在屏幕上投放DEM数据，并结合人工翻译技术完成矿区地质灾害分类处理。2）识别出矿区里有危害的破坏源后，要按照成像技术细分的灾害种类，利用相应技术探究影像结果，并制定增援方案，为下一步进行灾害专业化指导奠定基础。3）实施矿区保障服务。无人机拍摄技术下能够实现对矿区的三维模型的构建，再次实现对矿区地理位置坐标注册，完成无人机航拍技术的矿区地质灾害测绘图像分析处理，有效推进灾害应急处理工作。
结束语
地质测绘目前已被广泛应用于多个领域，逐渐的有更多的工程项目认识到地质测绘对工程项目的重要性，对测绘技术的功能提出了更高的要求。使得测绘技术的综合能力得到提升，测绘必须要适应时代发展，并加强学习和总结测绘新技术，这样才能更好地适应时代的发展。
参考文献
[1]傅毓.无人机航测技术在矿区周边地质环境治理中的应用研究[J].世界有色金属，2019，{4}（18）：244-245.
[2]肖俊，曾瑞栋.无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究[J].世界有色金属，2019，{4}（17）：17-18.
[3]邹弟金.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].世界有色金属，2019，{4}（17）：25+27.
[4]朱青，杨洋.无人机航测中地面控制点布设探究[J].南方农机，2019，50（21）：42.
[5]任连生.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].居舍，2019，{4}（31）：57.