航測(cè)遙感同步技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用探討

張 穎

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 張掖 734000）

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，航測(cè)遙感同步技術(shù)作為一種尖端技術(shù)，其發(fā)展水平也引起了人們的廣泛重視。但是由于我國(guó)歷史因素與國(guó)情因素影響，與西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展方面起步較晚，航測(cè)遙感同步技術(shù)發(fā)展水平還落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家[1]。而隨著我國(guó)改革開放的日漸深入以及科技興國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)已經(jīng)成為世界上第二大經(jīng)濟(jì)體，同時(shí)在航測(cè)遙感同步技術(shù)方面也取得了顯著成績(jī)，并廣泛的應(yīng)用于社會(huì)諸多領(lǐng)域當(dāng)中，尤其是在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用，發(fā)揮著越來越重要的作用，成為當(dāng)今礦山開發(fā)建設(shè)過程當(dāng)中最為有效的一種先進(jìn)技術(shù)手段，對(duì)礦山的科學(xué)穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，下文結(jié)合實(shí)踐，對(duì)航測(cè)遙感同步技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

1 航測(cè)遙感同步技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

（1）航測(cè)遙感同步技術(shù)。在礦山地質(zhì)勘查過程當(dāng)中，利用傳統(tǒng)的手段進(jìn)行勘查具有勘查效率低的弊端，而且勘察精度不高，所以傳統(tǒng)的勘查手段已經(jīng)很難滿足當(dāng)前礦山地質(zhì)勘查發(fā)展需求[2]。近年來隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展以及信息技術(shù)的快速推進(jìn)，航測(cè)遙感同步技術(shù)獲得了巨大的發(fā)展，這一先進(jìn)的技術(shù)是通過衛(wèi)星和飛機(jī)這些載體，在遙測(cè)遙感以及遙感傳感、影像處理、無人機(jī)操控，GPS定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)等前提下，快速、精準(zhǔn)，智能化的獲取礦山地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。

（2）航測(cè)遙感同步技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。①具有非常高的影像分辨率。相較于傳統(tǒng)勘查技術(shù)，航測(cè)遙感技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，能夠更加全面精準(zhǔn)地獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)，而且精度非常高，能夠達(dá)到厘米級(jí)。同時(shí)航測(cè)遙感同步技術(shù)操作非常的簡(jiǎn)單，可以對(duì)勘查目標(biāo)進(jìn)行反復(fù)勘查，進(jìn)而確?？辈閿?shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，提高分辨率，對(duì)礦山真實(shí)現(xiàn)狀進(jìn)行反應(yīng)與描述。②勘查數(shù)據(jù)獲取效率高。傳統(tǒng)勘查技術(shù)在獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，具有勘查周期長(zhǎng)的弊端，同時(shí)實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中還需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，勘查效率亟待提升，而且勘察過程極為繁瑣。應(yīng)用航測(cè)遙感同步技術(shù)，能夠有效減少傳統(tǒng)勘查手段事前準(zhǔn)備以及相關(guān)的協(xié)調(diào)工作，不必進(jìn)行特殊空域申請(qǐng)，只要確保設(shè)備條件，便可快速及時(shí)地開展航測(cè)遙感測(cè)繪工作，而且數(shù)據(jù)同步獲取，勘查精度非常的高。③經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性較強(qiáng)。利用航測(cè)遙感同步技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)勘查過程當(dāng)中，有效地避免了傳統(tǒng)勘查手段，勞動(dòng)力大量投入的弊端，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有效降低，而且避免工作人員在危險(xiǎn)的環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，使礦山地質(zhì)勘查效率和質(zhì)量都得到了有效保障。另外應(yīng)用航測(cè)遙感同步技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)勘查，成本投入非常低，這些都顯示出航測(cè)遙感同步勘查技術(shù)的優(yōu)越性與經(jīng)濟(jì)性。所以，為了進(jìn)一步提高礦山地質(zhì)勘查工作水平，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)推廣航測(cè)遙感同步技術(shù)的應(yīng)用。

2 數(shù)據(jù)基本特征

（1）數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)格式對(duì)應(yīng)用范圍決定性的影響，依照基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，主要的數(shù)據(jù)格式類型涉及矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)集為數(shù)字線劃圖，在各種地理要素下，產(chǎn)生不同的分區(qū)，并依照點(diǎn)線面等幾何特征，開展相應(yīng)的綜述，同時(shí)依照特征屬性，合理分類各點(diǎn)位屬性，依照各種要素?cái)?shù)據(jù)層，對(duì)于各種等級(jí)標(biāo)配合理劃分，促進(jìn)地理信息系統(tǒng)能夠可靠地進(jìn)行空間檢索與分析工作，確?？辈閿?shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。柵格數(shù)據(jù)集主要涉及正射影圖以及數(shù)字柵格地圖和高程模型等，像元陣列式這些數(shù)據(jù)集的整體結(jié)構(gòu)，由于像元的不同，表示的行列號(hào)也不同，這樣便可通過數(shù)據(jù)對(duì)地理坐標(biāo)進(jìn)行精確獲取，確保位置的精確度。矢量數(shù)據(jù)可以更加精準(zhǔn)真實(shí)地描述地表勘查目標(biāo)，依照不同需求，可以對(duì)數(shù)據(jù)精確的進(jìn)行選取，并通過計(jì)算機(jī)端口對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行顯示，并疊加扣類數(shù)據(jù)，更加科學(xué)有效地進(jìn)行空間分析，確保更加合理合規(guī)的進(jìn)行決策。矢量數(shù)據(jù)有著非常嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以將數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系充分的描述出來，深層分析的良好效果，相比矢量數(shù)據(jù)，柵格數(shù)據(jù)沒有復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)，用疊加空間數(shù)據(jù)便可，顯示出簡(jiǎn)單易懂的特征，對(duì)地理空間展開詳細(xì)全面的分析。

（2）基本內(nèi)容。在采集基礎(chǔ)地理空間信息數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，有著不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，由于產(chǎn)品周期的不同，劃分地理數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，主要包括三層，如核心要素為首層，是重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。核心要素前提下的可選要素是次層，依照各種需求合理的各自組合，全要素整合是最后一層，致使地圖要素當(dāng)中，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。

3 航測(cè)遙感同步技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的具體應(yīng)用

（1）目的。①炕床實(shí)際分布詳細(xì)查明，精準(zhǔn)的查找盲礦體，并科學(xué)合理的規(guī)劃礦山近期發(fā)展與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。②詳細(xì)勘探前期勘察過程中沒有達(dá)到工業(yè)儲(chǔ)量礦體與礦段，進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充勘探，尋求工業(yè)儲(chǔ)量要求，提供豐富的數(shù)據(jù)，更好地指導(dǎo)礦山擴(kuò)建設(shè)計(jì)。③對(duì)礦山地理精確位置進(jìn)行獲取，對(duì)于礦山影像圖展開實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的查看，掌握地形圖情況，更好地指導(dǎo)礦山后期勘探工作。

（2）應(yīng)用分析。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，社會(huì)各個(gè)層面對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求越來越大，如何提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用水平成為當(dāng)前最為重要的工作重點(diǎn)，而且如何科學(xué)的管理資源，實(shí)現(xiàn)更加合理的資源利用，也是當(dāng)前最為重要的工作內(nèi)容。在獲取礦山數(shù)據(jù)信息過程當(dāng)中，通過航測(cè)遙感同步技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于礦區(qū)實(shí)際工作現(xiàn)狀有一個(gè)更加全面精準(zhǔn)的了解，有效地指導(dǎo)礦區(qū)開采工作的順利進(jìn)行。

（3）低空攝影方案。于數(shù)據(jù)案例充分結(jié)合。通過無人機(jī)低空攝影來獲取礦山相關(guān)數(shù)據(jù)，為低空攝影提供解決方案，某地礦院樣例數(shù)據(jù)面積4平方公里，選擇某一礦山作為勘查試點(diǎn)，主要利用RS-9無人機(jī)進(jìn)行航線架構(gòu)來對(duì)礦山影像數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，稀少相控點(diǎn)通過外業(yè)進(jìn)行采集，利用RealSpace數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)的RSUAV空三模塊實(shí)現(xiàn)空三加密。主要的空三加密成果：利用空三加密數(shù)據(jù)成果，在RealSpace數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)SmartSurveyMap測(cè)圖開展模塊生產(chǎn)，采集三維立體數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)數(shù)字線劃圖DLG矢量數(shù)據(jù)，對(duì)礦山實(shí)際面積進(jìn)行測(cè)量，掌握其長(zhǎng)度以及大小，同時(shí)獲取精準(zhǔn)的高程數(shù)據(jù)。并在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過正射影像處理模塊，對(duì)礦山正射影像進(jìn)行獲取，達(dá)到全局視圖瀏覽的效果，更好地指導(dǎo)礦山勘查與整體布局，通過充分全面的數(shù)據(jù)支撐，來進(jìn)行地礦礦區(qū)搜索，或者解疑地礦信息，觀察地礦區(qū)域存在的異常信息。在無人機(jī)航飛技術(shù)支持下，能夠?qū)Σ煌直媛实牡孛嫘畔?shù)據(jù)以及不同時(shí)相各種類型影像數(shù)據(jù)源進(jìn)行獲取，提取蝕變信息以及解疑遙感地質(zhì)信息等，可以開展不同比例尺分析對(duì)比，提升信息的可解性，依照航飛影像與原來的地礦信息進(jìn)行分析對(duì)比，并將DOM進(jìn)行疊加，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，可以作為重要的找礦標(biāo)志，也能進(jìn)行相應(yīng)的主成分以及比值、密度方面的分析。

（4）三維傾斜方案。在Real space系統(tǒng)下，能夠?qū)⒌V山傾斜數(shù)據(jù)解決方案完整的體現(xiàn)出來，無論是前期采集相關(guān)傾斜照片數(shù)據(jù)，還是在后期階段對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成新的模型，或者展示發(fā)布所有信息，最后應(yīng)用到礦山傾斜攝影模型數(shù)據(jù)之上，提高其應(yīng)用功能，達(dá)到良好的效果。①數(shù)據(jù)采集。Real space系統(tǒng)能夠?qū)⒌V山傾斜照片數(shù)據(jù)解決方案完整的提供出來，并在專業(yè)工作人員的帶領(lǐng)下，對(duì)傾斜五鏡頭相機(jī)進(jìn)行自主研發(fā)，通過五臺(tái)數(shù)碼相機(jī)共同組成，垂直影像有一臺(tái)相機(jī)獲取，其他四臺(tái)數(shù)碼相機(jī)可以從四個(gè)方向展開全面的攝影，從前后左右等幾個(gè)方向，來對(duì)側(cè)視影像信息數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，相機(jī)保持在40°到60°的傾斜度之間，可以對(duì)勘察的地物信息輪廓以及紋理等全面的進(jìn)行獲取，確保側(cè)面信息數(shù)據(jù)的完整性，外業(yè)航拍通過RS-9 8旋翼傾斜無人機(jī)來完成，充分結(jié)合勘查區(qū)的環(huán)境地質(zhì)因素，對(duì)航拍的參數(shù)嚴(yán)格科學(xué)的控制，確保航行拍攝的質(zhì)量，更加全面精準(zhǔn)的獲取礦區(qū)的信息數(shù)據(jù)，保證礦區(qū)地物信息獲取的精準(zhǔn)性與全面性，將高質(zhì)量的原始影像數(shù)據(jù)信息全面的體現(xiàn)出來，保證坐標(biāo)信息的精準(zhǔn)性，確保后期更加精準(zhǔn)的處理信息數(shù)據(jù)。②數(shù)據(jù)處理。通過REAL SPACE系統(tǒng)應(yīng)用，科學(xué)合理的處理影像數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行匹配以及校正工作，整個(gè)過程不需要人工參與，只需要進(jìn)行一鍵操作便能快速高效的完成相關(guān)數(shù)據(jù)分析處理，來對(duì)真實(shí)三維模型進(jìn)行構(gòu)建，保證構(gòu)件質(zhì)量。REAL SPACE系統(tǒng)應(yīng)用下處理數(shù)據(jù)信息非?？?，而且紋理數(shù)據(jù)處理，可以實(shí)現(xiàn)快速的分塊處理，多臺(tái)計(jì)算機(jī)同步進(jìn)行信息處理效果。

4 結(jié)語

近年來伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的日漸提升，航測(cè)遙感同步技術(shù)也獲得了巨大的發(fā)展，成為礦山地質(zhì)勘查過程當(dāng)中一項(xiàng)重要的技術(shù)手段。航測(cè)遙感同步技術(shù)應(yīng)用于礦山地質(zhì)勘查工作當(dāng)中，可以更加精準(zhǔn)全面地展開同步觀測(cè)與測(cè)量，獲取的信息非常的豐富而且及時(shí)，能夠更加精準(zhǔn)的進(jìn)行定位觀測(cè)，大提高了綜合觀測(cè)效益，正是由于航測(cè)遙感同步技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，被普遍應(yīng)用于礦山地質(zhì)勘查工作當(dāng)中，發(fā)揮著越來越重要的作用，同為礦山地質(zhì)勘查工作當(dāng)中最為重要的一種新型技術(shù)手段，而且在礦山地質(zhì)勘查工作當(dāng)中有著非常好的發(fā)展前景，為了進(jìn)一步提高航測(cè)遙感技術(shù)在礦山勘查領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，提高工作效率與質(zhì)量，今后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)航測(cè)遙感同步技術(shù)的研究工作，不斷提高此項(xiàng)技術(shù)水平，將礦山地質(zhì)勘察當(dāng)中航測(cè)遙感，同步技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì)充分體現(xiàn)出來，高效精準(zhǔn)地進(jìn)行礦山地質(zhì)勘查，為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展。