付睿彪,陳飛陽
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 鄭州 451464)
現(xiàn)代化通訊技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、圖像融合技術(shù)等的快速發(fā)展促進(jìn)了測繪技術(shù)的快速發(fā)展,形成了一系列現(xiàn)代化新型測繪技術(shù),如無人機(jī)測繪技術(shù)、GPS動態(tài)測繪(RTK、CORS技術(shù))、三維激光掃描技術(shù)等,不僅顯著的提高了測繪精度,更是減少了大量的外業(yè)工作量,提高了測繪效率。但是,在使用現(xiàn)代化測繪技術(shù)開展礦山測繪時,由于受到外部因素的影響,如天氣變化、地形條件等,造成測繪成果的精度不能較好的滿足礦山生產(chǎn)需求。因此,在使用現(xiàn)代化測繪技術(shù)開展測繪時如何提高測繪質(zhì)量是亟待解決的問題[1]。基于此,本文以礦山測繪為研究對象,在總結(jié)礦山測繪發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出加強(qiáng)礦山測繪質(zhì)量控制的幾點方法,為推動礦山測繪發(fā)展提供幫助。
礦山測繪是礦產(chǎn)資源勘查、礦山生產(chǎn)建設(shè)的技術(shù),因此,礦山測繪精度是礦山測繪質(zhì)量的保障,也是礦山后期一些列勘查、生產(chǎn)工程建設(shè)的基礎(chǔ)依據(jù)。此外,礦山勘查、生產(chǎn)建設(shè)等是有時間限制的,高效的礦山測繪成果才能更好的服務(wù)于礦山測繪[2]。因此,傳統(tǒng)的礦山測繪技術(shù)如水準(zhǔn)測繪、全站儀測量等因耗費時間長、工作量大而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助測繪技術(shù),現(xiàn)代化先進(jìn)的測繪技術(shù)逐漸成為礦山測繪的主要技術(shù)手段。
隨著GIS技術(shù)、圖像融合技術(shù)的發(fā)展,礦山測繪技術(shù)得到了快速的變革,逐漸應(yīng)用GPS-RTK聯(lián)測技術(shù)、CORS技術(shù)、無人機(jī)測繪技術(shù)等,利用航拍影像主、從影像的配準(zhǔn)、濾波、去噪聲處理、空中三角加密等處理,可以快速的、大批量的獲得測繪區(qū)域的三維空間坐標(biāo),進(jìn)而完成測量任務(wù),對于局部地區(qū)使用全站儀等傳統(tǒng)測繪技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)繪、重測等工作,顯著的提高了礦山測繪效率和測繪精度。此外,大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展,對實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的快速處理,推動了現(xiàn)代化測繪技術(shù)的發(fā)展。
無人機(jī)測繪技術(shù)是現(xiàn)代化測繪技術(shù)的重要組成,該技術(shù)集成了GPS動態(tài)定位技術(shù)、低空攝影技術(shù)、無人機(jī)低空飛行技術(shù)、影像融合技術(shù)等,其分辨率可達(dá)厘米級,因其具有較高的測繪精度、高的社會經(jīng)濟(jì)效益等而被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)階段各類測繪領(lǐng)域。但是該技術(shù)也存在明顯的缺陷,即受飛行氣候、測繪區(qū)域的地形地貌等因素影響較大。因此,為了提高航拍影像的質(zhì)量,可以通過以下幾個方面提高測繪質(zhì)量:①在開展測繪工作之前,需要充分的了解測繪區(qū)域的地形地貌特征,根據(jù)地形地貌特征劃分測繪區(qū)塊,設(shè)計無人機(jī)的飛行高度、航向以及航線數(shù)量(圖1)。②根據(jù)測繪區(qū)域的地形地貌特征等設(shè)置相應(yīng)的地面控制點,確保地面控制點數(shù)量能夠滿足航拍的基本需求。③地面控制點的布設(shè)是質(zhì)量是提高無人機(jī)測繪精度的重要制約因素,可采用區(qū)域網(wǎng)四角布設(shè)平高控制點,并按照一定的間距和航向、旁向重疊的方式布設(shè)4條~5條基線[2]。④空中三角測量是解決無人機(jī)航拍過程中因地面控制精度、植被覆蓋等問題而造成測繪區(qū)域局部拍攝精度不達(dá)標(biāo)等問題的有效解決措施,因此,可以通過加強(qiáng)空中三角測量精度控制研究進(jìn)而提高整體測量精度。⑤在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理過程中,同名像點的轉(zhuǎn)點、粗差剔除、像控點聯(lián)測、區(qū)域網(wǎng)約束平差、校正等工作,可以有效的消除航拍影像的畸變,提高測繪成果的精度,因此,可以探索更好的數(shù)據(jù)處理方法,使得各類噪聲更好地被消除。綜上所述,現(xiàn)代化測繪技術(shù)種類多,但不同的測繪技術(shù)存在不同的缺陷和影響因素,針對可能出現(xiàn)的影響測繪精度的誘因,探索改進(jìn)技術(shù)設(shè)備、操作流程以及數(shù)據(jù)處理方法等,可以有效的提高測繪精度。
圖1 無人機(jī)航空攝影技術(shù)操作流程示意圖
礦山測繪數(shù)據(jù)是影響測繪質(zhì)量及精度最根本的原因,不同測繪技術(shù)所獲的測繪數(shù)據(jù)精度是不一致的,這與測繪方法、數(shù)據(jù)獲取來源以及數(shù)據(jù)處理方法均存在密切關(guān)系。因此,在展開測繪工作過程中要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的核查工作,對獲取異常數(shù)據(jù)及時處理,每天獲取的數(shù)據(jù)及時查證,對出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測。只有數(shù)據(jù)核查合格后,才能進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)處理。此外,為了提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,在測繪過程中要將坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一到某一設(shè)定的坐標(biāo)系統(tǒng)下,可以有效的消除坐標(biāo)系統(tǒng)帶來的誤差[3]。
對于出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)要反復(fù)的確認(rèn)對比,查找導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題的具體原因,并及時進(jìn)行補(bǔ)漏,確保數(shù)據(jù)的可靠性和合理性。在外業(yè)數(shù)據(jù)采集過程中,堅持做好控制測繪數(shù)據(jù)、控制測繪人員和控制測繪數(shù)據(jù)三個方面的把關(guān)工作,為提高測繪數(shù)據(jù)的可靠性奠定基礎(chǔ)。如某礦山測繪中數(shù)據(jù)質(zhì)量控制統(tǒng)計表(表1),由表1可知,控制點的點位誤差和點距誤差均小于20mm,能夠滿足礦山測繪的基本需求。
表1 CORS技術(shù)測量精度分析統(tǒng)計表
礦山測繪質(zhì)量和精度不僅與測繪技術(shù)、地形地貌條件和測繪技術(shù)應(yīng)用的測繪環(huán)境等有關(guān),還與測繪設(shè)備密切相關(guān)。眾所周知,在開展測繪工作之前,測繪儀器必需經(jīng)過具有專業(yè)檢測資質(zhì)的單位進(jìn)行校正、保養(yǎng)外,還需測繪人員定期的檢測、維修。因此,為了確保測量儀器的精密性,可通過專人保管等措施防止儀器損壞、影響精度等問題。此外,應(yīng)加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備的投入,盡可能的引入先進(jìn)的的測繪技術(shù),能夠有效的提高測繪質(zhì)量。
測繪質(zhì)量的高低取決于測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)誤差以及人為誤差等幾個方面,而人為誤差與測繪人員的專業(yè)素養(yǎng)能力密切相關(guān)。因此,加強(qiáng)測繪人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)以及項目內(nèi)部的交流學(xué)習(xí),可以提高測繪人員的工作能力,使得在開展外業(yè)數(shù)據(jù)采集過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù),確保測繪時測量儀器是合理校正的。此外,建立相應(yīng)的考核機(jī)制,通過定期考核的方式督促測量人員補(bǔ)充新的知識體系。
礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用是維持我國社會經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展,促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障,也是體現(xiàn)一個國家綜合國力的重要依據(jù)之一。礦山測繪技術(shù)的發(fā)展與革新是提高礦山資源綜合利用的基礎(chǔ),也是減少礦山生產(chǎn)安全事故發(fā)生率的保障。
隨著GIS技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代化測繪技術(shù)被應(yīng)用于礦山測繪中,顯著的提高了測繪效率和測量精度。本文以礦山測繪為研究對象,在總結(jié)礦山測繪發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了幾點加強(qiáng)礦山測繪質(zhì)量和精度的措施,為推動礦山測繪發(fā)展提供參考。