無人機航拍技術在礦產(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的應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 無人機航拍技術在礦產(chǎn)儲量核實中的具體應用

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

表2.1 無人機參數(shù)值設定表

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，而且還在結合外方位元素和DEM的基礎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進行質量檢查，以保證其滿足礦側工作的要求。

2.2 礦產(chǎn)動用儲量監(jiān)測 在應用無人機航拍技術開展此監(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性的設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)地質測量 在通過無人機航拍技術開展礦產(chǎn)地質測量的作業(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用。然后在結合采坑面積、平均采深以及體積等因素的基礎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的應用所獲得的航拍數(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，還可以通過此技術的應用來獲取具有較高分辨率的衛(wèi)星影像，然后在上述基礎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則表現(xiàn)出良好的適應性，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容和較大測量工作量的特點，這就需要通過大量技術設備的應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)在此技術的實際應用中主要是通過自動化的設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)技術人員的專業(yè)素質提出了較高的要求。

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 結語

在目前的礦產(chǎn)儲量核實作業(yè)中，應用無人機航拍技術是目前的發(fā)展趨勢，雖然在技術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。通過此技術在礦產(chǎn)儲量核實作業(yè)中的具體應用，證明了此技術的上述應用優(yōu)勢，值得在此類工作中推廣應用。