無人機航拍技術(shù)在礦產(chǎn)儲量核實中的運用研究

李志杰 鐘名星

江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊 江西 贛州 341000

1 引言

在目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展并推動我國礦產(chǎn)開采行業(yè)不同發(fā)展和進步的同時，在具有較為復雜地理環(huán)境的地區(qū)開展礦產(chǎn)資源勘查測繪作業(yè)時也會由于礦產(chǎn)資源分布的時空不均勻而導致具有較大的作業(yè)難度。尤其是在礦產(chǎn)儲量核實作業(yè)中，由于地理位置較為特殊，難以通過傳統(tǒng)的測繪方式開展工作，為此，本文對采用無人機航拍技術(shù)的應(yīng)用情況進行研究和分析，所采用的無人機如圖1.1所示。

圖1.1 無人機

2 無人機航拍技術(shù)在礦產(chǎn)儲量核實中的具體應(yīng)用

無人機航拍技術(shù)在礦山儲量核實作業(yè)中應(yīng)用的過程中，需要在無人機飛行之前結(jié)合作業(yè)內(nèi)容和要求進行具體參數(shù)的設(shè)置，所設(shè)置的具體參數(shù)如表2.1所示。

表2.1 無人機參數(shù)值設(shè)定表

2.1 無人機航拍的數(shù)據(jù)獲取與處理 在礦產(chǎn)儲量核實測量作業(yè)中，首先要制定航攝方案，而且在實際航攝作業(yè)中要結(jié)合實際情況來按照交叉航線開展，經(jīng)過航拍作業(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。然后是測量工作的控制，采取野外鋪地標點的方式，結(jié)合實際測量需求做好對控制點的把握，實現(xiàn)工作量的減少。再次就是通過光束法的應(yīng)用來開展空三加密作業(yè)，通過上述方式來開展空中的三角測量作業(yè)，通過此作業(yè)來掌握高程以及平面坐標等因素。此外，還要在上述測量與排行作業(yè)的基礎(chǔ)上來生成DEM和DOM，將上述測量所的的空三加密的成果作為開展研究和分析工作的基礎(chǔ)與動力。通過上述成果來生成一定的三維點云文件，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)上來開展微分糾正工作，得出DOM，對上述DOM進行色彩平衡處理之后，保證所生成DOM的比例也為1：1000。最后就是對上述獲得的DEM和DOM進行質(zhì)量檢查，以保證其滿足礦側(cè)工作的要求。

2.2 礦產(chǎn)動用儲量監(jiān)測 在應(yīng)用無人機航拍技術(shù)開展此監(jiān)測工作的過程中，重點就是要做好對礦坑上底面和下底面的確定工作，而為了實現(xiàn)上述要求，就需要做好對高程和精度的把控，也就是通過多種技術(shù)性的設(shè)備來開展動用儲量計算工作，重點就是做好對格柵圖層、上頂面以及下底面差值的計算。

2.3 GPSRTK礦產(chǎn)地質(zhì)測量 在通過無人機航拍技術(shù)開展礦產(chǎn)地質(zhì)測量的作業(yè)中，重點就是要做好對各種野外資料的計算與整合工作，以及各種類型圖件的編制工作，從而在推進工作量的同時來保證測量質(zhì)量。然后就是合理選擇資源儲量的估算方法，重點就是要做好對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)上來明確資源儲量的估算參數(shù)。

3 與傳統(tǒng)方法礦產(chǎn)儲量核實測量工作的對比

首先就是具有較高可靠性的優(yōu)點。這主要是由于通過無人機航拍技術(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)，還可以通過此技術(shù)的應(yīng)用來獲取具有較高分辨率的衛(wèi)星影像，然后在上述基礎(chǔ)上可以對獲取的信息數(shù)據(jù)來開展疊加對比工作。通過上述測量作業(yè)方式，與傳統(tǒng)的方式相比，表現(xiàn)出測量合適數(shù)據(jù)的可靠性較高的優(yōu)點，而且還會節(jié)省大量的人力資源。

其次就是具有較強適用性的優(yōu)點。在我國遼闊的地區(qū)中開展礦產(chǎn)測量核實作業(yè)中，會由于不同地區(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)開展傳統(tǒng)的測量核實作業(yè)時，不僅表現(xiàn)出測量難度較大且難以保證測量結(jié)果準確性的問題，而且還具有較高的人為測量作業(yè)的危險性。而通過無人機航拍技術(shù)則表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，可以解決上述問題，可以高效、準確且安全地完成儲量核實測量作業(yè)。

再次就是具有較低復雜性的特點。在采用傳統(tǒng)的方式開展儲量核實測量作業(yè)中，表現(xiàn)出具有較為復雜的測量工作內(nèi)容和較大測量工作量的特點，這就需要通過大量技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用來對大量的信息和數(shù)據(jù)進行處理。而通過無人機航拍技術(shù)則可以在明確獲取所需要的信息和數(shù)據(jù)的同時，通過資源優(yōu)化配置來實現(xiàn)后期的數(shù)據(jù)處理工作。

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

經(jīng)近幾年無人機的在儲量核實中的應(yīng)用愈加普遍，我隊曾在贛州安遠某一露天開采鉬礦山通過無人機進行礦山測量，并精準計算出鉬礦消耗量，并運用傳統(tǒng)方法驗證核實，該方法數(shù)據(jù)準確。該機型便是泰坦三維傾斜攝影測量無人機。

泰坦無人機每次航測采集數(shù)據(jù)后，經(jīng)過專業(yè)軟件處理可生成三維實景模型，此模型可用于測量核算鉬礦出鉬量。由于項目要求為核算鉬礦一月內(nèi)的出鉬量，因而4個星期之后，泰坦無人機重復了之前的測繪與建模作業(yè)。之后，對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，即核算出這一個月中的具體出鉬量。除此，通過航測數(shù)據(jù)的采集處理之后，它不僅能夠完成呈現(xiàn)出鉬礦的三維實景模型，還能為地形險要人力難及、地質(zhì)災害隱蔽、居住密集、礦區(qū)及有重大工程的地區(qū)提供準確信息，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面貌。

4 結(jié)語

在目前的礦產(chǎn)儲量核實作業(yè)中，應(yīng)用無人機航拍技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢，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)的測量技術(shù)相比表現(xiàn)出具有較高可靠性、較強實用性、較為簡單以及較高自動化程度等優(yōu)點。通過此技術(shù)在礦產(chǎn)儲量核實作業(yè)中的具體應(yīng)用，證明了此技術(shù)的上述應(yīng)用優(yōu)勢，值得在此類工作中推廣應(yīng)用。