無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)在礦山地質(zhì)中的運(yùn)用范文

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摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于礦物資源的要求越來(lái)越高，金屬礦山資源作為一不可再生資源在人們的生活中起著關(guān)鍵性的作用。現(xiàn)代對(duì)礦山的開(kāi)發(fā)引入無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)，為探究航測(cè)技在礦山地質(zhì)事業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，從礦山的測(cè)繪、勘查、開(kāi)采等步驟中分別對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行研究分析，提升開(kāi)采的效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；礦山地質(zhì)；航拍測(cè)量

技術(shù)隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，有色金屬礦產(chǎn)行業(yè)為我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一，在開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中存在著一定的問(wèn)題，為了解決有色金屬礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一系列問(wèn)題，提高國(guó)家對(duì)有色金屬的開(kāi)采效率采用航空攝影測(cè)量進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量技術(shù)是傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量手段的有力補(bǔ)充，也是礦山工程規(guī)劃中的重要技術(shù)組成部分[1]。相比之下無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量技術(shù)操作靈活、高效快速、精確準(zhǔn)確、成本低等優(yōu)點(diǎn)。有色金屬礦山地質(zhì)復(fù)雜，存在很多區(qū)域塌陷、地裂縫等危險(xiǎn)地區(qū)，每項(xiàng)礦山開(kāi)發(fā)工程中都要進(jìn)行規(guī)劃才能開(kāi)始進(jìn)山開(kāi)采，整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程包括測(cè)繪、勘查、建模、開(kāi)采等，利用航測(cè)技術(shù)獲取具體的數(shù)據(jù)和圖像信息貫穿整個(gè)開(kāi)發(fā)流程，保證工程安全有效的進(jìn)行下去。

1航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

礦山測(cè)繪就是在礦山的開(kāi)發(fā)過(guò)程之前規(guī)劃測(cè)量和繪圖，將地表已有的地表特征和界線通過(guò)測(cè)量手段獲得反映在地面現(xiàn)狀的圖形和位置信息，供工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)之用[2]，主要利用了無(wú)人機(jī)拍攝畫(huà)面清晰的特點(diǎn)。在確立開(kāi)發(fā)有色金屬礦山工程后首先選定開(kāi)發(fā)地區(qū)，以選定的礦山地區(qū)的地圖圖像作為空中測(cè)量的參考，設(shè)置坐標(biāo)方向和航行軌跡。接著在計(jì)算機(jī)中選定橫縱雙方向的交叉布局方式。檢查預(yù)設(shè)的自動(dòng)航測(cè)參數(shù)設(shè)置和飛行情況，檢查無(wú)人機(jī)的電池電量情況是否滿足整個(gè)航測(cè)的飛行過(guò)程，確保工作順利進(jìn)行。內(nèi)部布點(diǎn)由地面控制外業(yè)人員野外刺點(diǎn)，測(cè)繪圖的是按照《1:500，1:1000,1:2000地形圖航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》中要求的區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)的，繪圖過(guò)程中按照礦山區(qū)域中的地形地貌標(biāo)注出地面區(qū)域死角。對(duì)無(wú)人機(jī)設(shè)置的具體參數(shù)值如表1所示。設(shè)置好無(wú)人機(jī)參數(shù)后即可進(jìn)行飛行工作，無(wú)人機(jī)飛行中拍攝的圖像和視頻分別上傳到計(jì)算機(jī)中，統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將圖像進(jìn)行等比例還原制作出該地區(qū)礦產(chǎn)的測(cè)繪圖，標(biāo)注區(qū)域中的礦區(qū)所在具體位置、危險(xiǎn)地區(qū)的位置，還有地標(biāo)之間的距離等。利用航測(cè)技術(shù)的精確性結(jié)合數(shù)字化處理圖像的智能化，在保證測(cè)繪圖準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上降低圖像繪制的難度。

2航測(cè)技術(shù)在礦山勘查中的應(yīng)用

礦山的開(kāi)發(fā)除了橫向和縱向的平面信息還需要深度這個(gè)空間信息，具備了平面地圖后需要進(jìn)行實(shí)地勘查，在礦山當(dāng)中會(huì)存在一些礦洞，在不了解其中情況的條件下進(jìn)入是十分危險(xiǎn)的，所以無(wú)人機(jī)的航測(cè)技術(shù)在礦山的勘查過(guò)程中就起到了關(guān)鍵性的作用[3]。由于無(wú)人機(jī)輕便靈活，可以深入到每一個(gè)小洞當(dāng)中由充分的節(jié)省了人力，通過(guò)無(wú)人機(jī)的監(jiān)控畫(huà)面可以充分的了解洞內(nèi)的情況，是否存在有色金屬礦體，是否有不明生物的存在，地表是否存在塌陷的情況通過(guò)清晰的畫(huà)面可以給工作人員最直觀的答案，相比于傳統(tǒng)的開(kāi)采方法，相關(guān)工作人員進(jìn)行了安全性和準(zhǔn)確性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選擇同一處礦山位置將同一批工作人員平均分為兩組分別進(jìn)行勘查，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證工作人員的人身安全，實(shí)驗(yàn)組事先使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行初步探查后再進(jìn)入實(shí)地勘查，并在勘查過(guò)程中讓無(wú)人機(jī)全程跟蹤，對(duì)照組則沒(méi)有無(wú)人機(jī)的參與，得出對(duì)比曲線如圖1所示。通過(guò)圖1曲線可以看出相比于傳統(tǒng)的勘查方式，航測(cè)技術(shù)安全性和準(zhǔn)確性更加平穩(wěn)，有助于礦山開(kāi)發(fā)進(jìn)一步的實(shí)施。

3航測(cè)技術(shù)在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用

依照航測(cè)后繪制好的測(cè)繪圖在多次勘查后進(jìn)行開(kāi)采工作。在工作過(guò)程中需要無(wú)人機(jī)同時(shí)進(jìn)行工作，包括：控制點(diǎn)標(biāo)記、控制點(diǎn)坐標(biāo)文件、控制點(diǎn)高程坐標(biāo)。通過(guò)位置坐標(biāo)設(shè)立勘查指標(biāo)。導(dǎo)出航測(cè)工作中的影像資料，并根據(jù)測(cè)繪資料在開(kāi)采中導(dǎo)入?yún)?shù)設(shè)定，再通過(guò)勘查中確定的開(kāi)采深度結(jié)合開(kāi)采位置即可確定開(kāi)采的具體位置并進(jìn)行深度挖掘[4]。無(wú)人機(jī)的航測(cè)技術(shù)在開(kāi)采過(guò)程中主要起到監(jiān)測(cè)的作用，確保工作開(kāi)展過(guò)程中的安全。開(kāi)采人員需分為兩部分，一部分負(fù)責(zé)實(shí)地開(kāi)采，另一部分負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)的操控和監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)匯報(bào)更新，當(dāng)通過(guò)無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)不明物體時(shí)要及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)人員，也可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)，提高開(kāi)采工作的安全系數(shù)。當(dāng)一個(gè)位置開(kāi)采完成后，可通過(guò)控制無(wú)人機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)的人員帶路進(jìn)入下一處采集位置，總而言之操作無(wú)人機(jī)的人員即是整個(gè)工程的總控制中心[5]。

4結(jié)語(yǔ)

有色金屬礦山開(kāi)發(fā)在航測(cè)技術(shù)的幫助下正常有序的進(jìn)行，航測(cè)技術(shù)不僅推動(dòng)了礦山工程開(kāi)發(fā)的安全、高效開(kāi)展，也促進(jìn)了新型測(cè)繪技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，具有極大的發(fā)展?jié)摿χ档猛茝V使用。

參考文獻(xiàn)

[1]毛崔磊,田毅,陳建平,等.基于無(wú)人機(jī)技術(shù)的廢棄礦山地形精準(zhǔn)測(cè)量方法[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(16):198-201.

[2]賈曙光,金愛(ài)兵,趙怡晴.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量在高陡邊坡地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J].巖土力學(xué),2018，19(3):15-18.

[3]馬國(guó)超,王立娟,馬松,等.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量在礦山尾礦庫(kù)建設(shè)規(guī)劃的應(yīng)用[J].測(cè)繪科學(xué),2018,16(1):84-88.

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[5]肖武,胡振琪,張建勇,等.無(wú)人機(jī)遙感在礦區(qū)監(jiān)測(cè)與土地復(fù)墾中的應(yīng)用前景[J].中國(guó)礦業(yè),2017,26(6):71-78.

作者：張旭晃 單位：洛陽(yáng)市欒川縣地質(zhì)礦產(chǎn)局