無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)中的運(yùn)用研究

李志杰 鐘名星

江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì) 江西 贛州 341000

1 引言

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展并推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè)不同發(fā)展和進(jìn)步的同時(shí)，在具有較為復(fù)雜地理環(huán)境的地區(qū)開(kāi)展礦產(chǎn)資源勘查測(cè)繪作業(yè)時(shí)也會(huì)由于礦產(chǎn)資源分布的時(shí)空不均勻而導(dǎo)致具有較大的作業(yè)難度。尤其是在礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)作業(yè)中，由于地理位置較為特殊，難以通過(guò)傳統(tǒng)的測(cè)繪方式開(kāi)展工作，為此，本文對(duì)采用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行研究和分析，所采用的無(wú)人機(jī)如圖1.1所示。

圖1.1 無(wú)人機(jī)

2 無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)中的具體應(yīng)用

無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在礦山儲(chǔ)量核實(shí)作業(yè)中應(yīng)用的過(guò)程中，需要在無(wú)人機(jī)飛行之前結(jié)合作業(yè)內(nèi)容和要求進(jìn)行具體參數(shù)的設(shè)置，所設(shè)置的具體參數(shù)如表2.1所示。

表2.1 無(wú)人機(jī)參數(shù)值設(shè)定表

2.1 無(wú)人機(jī)航拍的數(shù)據(jù)獲取與處理 在礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)測(cè)量作業(yè)中，首先要制定航攝方案，而且在實(shí)際航攝作業(yè)中要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)按照交叉航線開(kāi)展，經(jīng)過(guò)航拍作業(yè)之后保證原片航帶內(nèi)的80%重疊以及航帶之間60%的重疊。然后是測(cè)量工作的控制，采取野外鋪地標(biāo)點(diǎn)的方式，結(jié)合實(shí)際測(cè)量需求做好對(duì)控制點(diǎn)的把握，實(shí)現(xiàn)工作量的減少。再次就是通過(guò)光束法的應(yīng)用來(lái)開(kāi)展空三加密作業(yè)，通過(guò)上述方式來(lái)開(kāi)展空中的三角測(cè)量作業(yè)，通過(guò)此作業(yè)來(lái)掌握高程以及平面坐標(biāo)等因素。此外，還要在上述測(cè)量與排行作業(yè)的基礎(chǔ)上來(lái)生成DEM和DOM，將上述測(cè)量所的的空三加密的成果作為開(kāi)展研究和分析工作的基礎(chǔ)與動(dòng)力。通過(guò)上述成果來(lái)生成一定的三維點(diǎn)云文件，所生成的DEM的比例為1：1000，而且還在結(jié)合外方位元素和DEM的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)展微分糾正工作，得出DOM，對(duì)上述DOM進(jìn)行色彩平衡處理之后，保證所生成DOM的比例也為1：1000。最后就是對(duì)上述獲得的DEM和DOM進(jìn)行質(zhì)量檢查，以保證其滿足礦側(cè)工作的要求。

2.2 礦產(chǎn)動(dòng)用儲(chǔ)量監(jiān)測(cè) 在應(yīng)用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)開(kāi)展此監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，重點(diǎn)就是要做好對(duì)礦坑上底面和下底面的確定工作，而為了實(shí)現(xiàn)上述要求，就需要做好對(duì)高程和精度的把控，也就是通過(guò)多種技術(shù)性的設(shè)備來(lái)開(kāi)展動(dòng)用儲(chǔ)量計(jì)算工作，重點(diǎn)就是做好對(duì)格柵圖層、上頂面以及下底面差值的計(jì)算。

2.3 GPSRTK礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)量 在通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)開(kāi)展礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)量的作業(yè)中，重點(diǎn)就是要做好對(duì)各種野外資料的計(jì)算與整合工作，以及各種類型圖件的編制工作，從而在推進(jìn)工作量的同時(shí)來(lái)保證測(cè)量質(zhì)量。然后就是合理選擇資源儲(chǔ)量的估算方法，重點(diǎn)就是要做好對(duì)估算理念和公式的選擇和應(yīng)用。然后在結(jié)合采坑面積、平均采深以及體積等因素的基礎(chǔ)上來(lái)明確資源儲(chǔ)量的估算參數(shù)。

3 與傳統(tǒng)方法礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)測(cè)量工作的對(duì)比

首先就是具有較高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。這主要是由于通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的應(yīng)用所獲得的航拍數(shù)據(jù)具有較高的客觀性，所獲取的平慢和高程數(shù)據(jù)具有較高精確度，且在規(guī)范的要求之內(nèi)，還可以通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用來(lái)獲取具有較高分辨率的衛(wèi)星影像，然后在上述基礎(chǔ)上可以對(duì)獲取的信息數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)展疊加對(duì)比工作。通過(guò)上述測(cè)量作業(yè)方式，與傳統(tǒng)的方式相比，表現(xiàn)出測(cè)量合適數(shù)據(jù)的可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)，而且還會(huì)節(jié)省大量的人力資源。

其次就是具有較強(qiáng)適用性的優(yōu)點(diǎn)。在我國(guó)遼闊的地區(qū)中開(kāi)展礦產(chǎn)測(cè)量核實(shí)作業(yè)中，會(huì)由于不同地區(qū)存在灌木以及高邊坡等情況而增加作業(yè)難度，在這些具有惡劣條件的地區(qū)開(kāi)展傳統(tǒng)的測(cè)量核實(shí)作業(yè)時(shí)，不僅表現(xiàn)出測(cè)量難度較大且難以保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的問(wèn)題，而且還具有較高的人為測(cè)量作業(yè)的危險(xiǎn)性。而通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)則表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，可以解決上述問(wèn)題，可以高效、準(zhǔn)確且安全地完成儲(chǔ)量核實(shí)測(cè)量作業(yè)。

再次就是具有較低復(fù)雜性的特點(diǎn)。在采用傳統(tǒng)的方式開(kāi)展儲(chǔ)量核實(shí)測(cè)量作業(yè)中，表現(xiàn)出具有較為復(fù)雜的測(cè)量工作內(nèi)容和較大測(cè)量工作量的特點(diǎn)，這就需要通過(guò)大量技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用來(lái)對(duì)大量的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。而通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)則可以在明確獲取所需要的信息和數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過(guò)資源優(yōu)化配置來(lái)實(shí)現(xiàn)后期的數(shù)據(jù)處理工作。

最后就是具有較高自動(dòng)化程度的優(yōu)點(diǎn)。這主要表現(xiàn)在此技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中主要是通過(guò)自動(dòng)化的設(shè)備和程序來(lái)開(kāi)展測(cè)量以及數(shù)據(jù)分析和計(jì)算等工作，減少了此過(guò)程中對(duì)人為計(jì)算和測(cè)量工作的依賴。但是同時(shí)也對(duì)測(cè)量作業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)提出了較高的要求。

經(jīng)近幾年無(wú)人機(jī)的在儲(chǔ)量核實(shí)中的應(yīng)用愈加普遍，我隊(duì)曾在贛州安遠(yuǎn)某一露天開(kāi)采鉬礦山通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行礦山測(cè)量，并精準(zhǔn)計(jì)算出鉬礦消耗量，并運(yùn)用傳統(tǒng)方法驗(yàn)證核實(shí)，該方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。該機(jī)型便是泰坦三維傾斜攝影測(cè)量無(wú)人機(jī)。

泰坦無(wú)人機(jī)每次航測(cè)采集數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)專業(yè)軟件處理可生成三維實(shí)景模型，此模型可用于測(cè)量核算鉬礦出鉬量。由于項(xiàng)目要求為核算鉬礦一月內(nèi)的出鉬量，因而4個(gè)星期之后，泰坦無(wú)人機(jī)重復(fù)了之前的測(cè)繪與建模作業(yè)。之后，對(duì)比這一月前后兩次生成的模型，核算出兩次不同模型中鉬礦含量的差異，即核算出這一個(gè)月中的具體出鉬量。除此，通過(guò)航測(cè)數(shù)據(jù)的采集處理之后，它不僅能夠完成呈現(xiàn)出鉬礦的三維實(shí)景模型，還能為地形險(xiǎn)要人力難及、地質(zhì)災(zāi)害隱蔽、居住密集、礦區(qū)及有重大工程的地區(qū)提供準(zhǔn)確信息，可迅速判斷出地形地貌、植被分布、土地利用、建筑物分布等全面客觀的情況，全面還原礦山的真實(shí)面貌。

4 結(jié)語(yǔ)

在目前的礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)作業(yè)中，應(yīng)用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢(shì)，雖然在技術(shù)和管理層面上還存在較多的難題需要解決，但是與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比表現(xiàn)出具有較高可靠性、較強(qiáng)實(shí)用性、較為簡(jiǎn)單以及較高自動(dòng)化程度等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)此技術(shù)在礦產(chǎn)儲(chǔ)量核實(shí)作業(yè)中的具體應(yīng)用，證明了此技術(shù)的上述應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，值得在此類工作中推廣應(yīng)用。