無人機航拍技術(shù)在礦山儲量核實中的應(yīng)用研究

田鵬飛，安 濤

（1.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250000；2.山東省國土測繪院，山東 濟南 250000）

礦產(chǎn)資源是一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)支撐，實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用，能夠?qū)Ξ數(shù)亟?jīng)濟和社會的發(fā)展起到重要的推動作用，對礦產(chǎn)資源進行合理的開發(fā)和利用逐漸成為礦產(chǎn)管理部門的重要職責，然而結(jié)合行業(yè)的實際發(fā)展情況來看，很多企業(yè)為了自身的巨額利益，不惜大肆開采礦產(chǎn)資源，不僅對礦產(chǎn)開采行業(yè)的長遠發(fā)展造成了阻礙，更對我國的生態(tài)環(huán)境造成了破壞[1]。礦山儲量核實是推進礦產(chǎn)開采工作的重要基礎(chǔ)，無人機航拍擁有靈活和簡單易操作的特點，在相關(guān)工作中能夠發(fā)揮巨大的積極作用，因此結(jié)合我國礦產(chǎn)開采行業(yè)的實際情況，加強無人機航拍技術(shù)的利用很有必要。

1 無人機航拍技術(shù)在礦山儲量核實中的具體應(yīng)用

無人機航拍技術(shù)在礦山儲量核實工作中的具體應(yīng)用（如圖1所示），主要可以分為無人機數(shù)據(jù)的獲取與處理、礦山動用儲量監(jiān)測工作、礦山地質(zhì)測量工作，雖然工作類型之間存在一定差異，但是都需要充分發(fā)揮自身的主觀能動性[2]。

圖1 無人機航拍技術(shù)

（1）無人機航拍的數(shù)據(jù)獲取與處理。無人機航拍的數(shù)據(jù)和信息是后期研究工作的基礎(chǔ)和動力，同時也會對礦山儲量核實工作產(chǎn)生重要的反作用，主要可以分為以下幾點：首先就是航攝方案的制定，這是數(shù)據(jù)獲取與處理的基礎(chǔ)性工作，結(jié)合航拍工作的實際情況來看，主要通過交叉航線的方式進行航拍，原片保持航帶內(nèi)的80%重疊，航帶間60%重；其次就是具體測量工作的控制，一般通過野外鋪地標點的方式進行控制測量，可以結(jié)合測量的實際需求進行控制點的把握，能在很大程度上減少工作量；第三就是空三加密，對光束法進行利用，完成空中的三角測量，對高程、平面坐標等多種因素進行把握；第四就是進行DEM和DOM的生成，主要是將空三加密的成果作為研究的基礎(chǔ)和動力，生成一定的三維點云文件，生成1:1000的DEM，同時可以通過外方位元素和DEM進行微分糾正工作，得到DOM，通過色彩平衡處理等多項工作，生成1:1000的DOM；最后就是DOM和DEM的質(zhì)量檢查工作，在對DEM和DOM進行儲量監(jiān)測工作前，需要對其進度進行合理的控制和檢驗，保證其質(zhì)量符合具體的精度要求，進行野外檢查點的布設(shè)，野外檢查點的布設(shè)需要結(jié)合礦測工作的實際要求，從而對DOM和DEM的數(shù)據(jù)質(zhì)量進行檢驗。

（2）礦山動用儲量監(jiān)測。在監(jiān)測過程中，礦坑上底面和下底面的確定是工作中的重點，對于這兩點的把握，主要是對高程和精度等因素進行把握，在這時需要對多種技術(shù)性設(shè)備進行利用，除此之外，動用儲量計算工作也尤為重要，主要是對柵格圖層、上頂面和下底面的差值進行把握。

（3）GPS RTK礦山地質(zhì)測量。首先需要推進的就是工作量和其質(zhì)量的把握，主要包括對各種野外資料的計算和整合、各種類型圖件的編制等等；其次就是資源儲量估算方法的選用，包括估算理念和估算公式的選擇；第三就是資源儲量估算參數(shù)的明確，需要綜合考慮采坑面積、平均采深、體積等多種因素。

2 與傳統(tǒng)方法礦山儲量核實測量工作的對比

結(jié)合無人機航拍礦山儲量核實和傳統(tǒng)礦山儲量核實方法的實際情況來看，前者更具優(yōu)勢，同時也滿足了行業(yè)的發(fā)展需求，順應(yīng)了時代的發(fā)展潮流，進行相關(guān)對比工作，能夠明確無人機航拍技術(shù)的優(yōu)越之處，為其后期更好地應(yīng)用創(chuàng)造條件，主要可以分為以下幾種：

（1）可靠性比較高。無人機的航拍數(shù)據(jù)具有很高的客觀性，尤其是相關(guān)的平面數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)，精確度比較高，同時也滿足相關(guān)的規(guī)范要求，在測量過程中能夠得到高分辨率的衛(wèi)星影像，從而將相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行疊加對比，相較之傳統(tǒng)的人力測量，測量核實數(shù)據(jù)更為可靠，因為傳統(tǒng)的人力核實測量存在很大的局限性，在測量過程中還會耗費大量的人力資源。

（2）適用性比較強。我國地大物博，大部分的礦山所處環(huán)境較為復(fù)雜，有一些礦山更是處于灌木和高邊坡地區(qū)，對礦山的測量與核實工作也就提出了更高的要求，這時如果采用傳統(tǒng)的人力測量與核實工作，很難達到理想的測量效果，同時測量人員還具有一定的人身危險，對無人機航拍技術(shù)進行利用就能在很大程度上解決這類問題，與人力工作相比，無人機航拍技術(shù)的適用性更強，無論是在陡坡，還是在灌木地區(qū)，無人機航拍都能很好地完成工作任務(wù)。

（3）復(fù)雜性比較低。傳統(tǒng)的礦山測量與核實技術(shù)需要大量的工作人員推進測量工作，一方面是因為測量工作的內(nèi)容較為復(fù)雜，另一方面則是因為工作量比較大，為了處理大量的信息和數(shù)據(jù)，需要動用大量的技術(shù)設(shè)備，無人機航拍技術(shù)就有效解決了這類問題，因為獲得的信息和數(shù)據(jù)類型較為明確，能為后期的數(shù)據(jù)處理工作創(chuàng)造便利，對行業(yè)的資源優(yōu)化配置有很大的幫助。

（4）自動化程度高。結(jié)合無人機航拍技術(shù)在礦山測量核實中的實際運用來看，自動化程度相較之傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)有了很大的提高，在測量和核實的過程中，需要動用的人力資源比較少，當然在實際工作過程中，高素質(zhì)的技術(shù)人員比較多，這就對行業(yè)的人才培養(yǎng)工作提出了更高的要求，因此自動化程度有了很大的提高。自動化程度的提高不僅是行業(yè)發(fā)展的需求，同時也順應(yīng)了時代的發(fā)展潮流，能為相關(guān)測量工作創(chuàng)造便利。

3 結(jié)語

無人機航拍技術(shù)在礦山儲量核實中有著較為廣泛的應(yīng)用，但是由于具體工作的復(fù)雜性，因此在技術(shù)層面和管理層面上還有很多有待突破的難題，對于行業(yè)來說任重而道遠，技術(shù)工作人員要同礦產(chǎn)資源開采行業(yè)進行聯(lián)動，完善管理工作，提高技術(shù)水平。提高行業(yè)的綜合競爭力，為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著時代的進步和技術(shù)的完善，無人機航拍技術(shù)在其他行業(yè)中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，為了充分發(fā)揮該技術(shù)的積極作用，讓我們攜起手來一起努力。