探討無人機遙感在礦區監測與土地復墾中的應用前景

吳新明 孫萬庫 孫曉光

1.北京市豐臺區63963部隊 北京 100071 2.遼寧省錦州市31698部隊 遼寧錦州 121011

無人機遙感已經成為全國研究的熱點課題，是以無人駕駛飛機作為空中平臺，以高分辨率CCD數碼相機、輕型光學相機、激光掃描儀、紅外掃描儀等機載遙感設備獲取信息，通過利用計算機對圖像信息進行處理，并制作成一定精度的圖像。無人機遙感技術是集成了高空拍攝無人駕駛技術、遙控技術、遙測技術、GPS定位技術、視頻影像微波傳輸技術和計算機影像信息處理的技術。由于無人機遙感具有經濟實惠、操作性強、靈活快速等優勢，現已逐步從研發階段發展到實際應用，也促進了礦區檢測和土地復墾中的應用[1]。

1 無人機遙感應用現狀

隨著我國社會經濟的快速發展，無人機遙感技術的逐漸成熟，各行各業都已經從研發逐漸發展為實際應用，無人機遙感技術現已用于國土資源勘察、數字城市發展建設、通訊站的建立、國家地圖測繪、城市發展規劃、實時監測突發事件、災害預測和評估、城市街道交通、網線電網鋪設、礦產開發、環境管理和生態保護、森林治理、數字化農業等領域。目前無人機已經在民用市場廣泛應用，其農林植保和電力能源巡檢、消防救災、公安系統、國土測繪、氣象環保監測等。

軍用方面的應用，核心功能包括飛控，光流定位，自動避障，遠距離圖傳，目標跟蹤。目前無人機遙感技術應用于電力巡線領域，以固定翼為主。固定翼能提供更加優秀的續航（1h以上），覆蓋范圍更廣（20km以上）。適用于森林地區，電力線故障人工定位成本太高，無人機巡航能夠大大提高效率，減少成本，經濟實惠。農林植保領域中應用主要是為農田噴灑農藥等；應用于公安系統中，可以通過遠程控制輕小型無人機，實時回傳內部畫面，偵察敵情，隨著目前無人機環境偵測及自主三維重建技術的進步，甚至能夠做到信號屏蔽區的自主導航，對于減少警員傷亡，打擊犯罪帶來極大便利。在遙感測繪中也得到廣泛應用，采用固定翼無人機進行遙感測繪，效率高，無人機在測繪領域的應用主要體現在對自然地理要素或地表人工設施的形狀、大小、空間位置及屬性進行測定和采集上涵蓋國土資源規劃利用、地質勘探、水利交通和軍事等領域。測繪遙感技術也被運用到汶川地震災區、青海玉樹地震和舟曲特大泥石流等應急測繪保障建設上。在森林消防中的應用，可通過搭載視頻拍攝或者紅外鏡頭，通過煙霧探測識別火源，大大降低了森林巡防的成本[2]。

2 無人機用于礦區監測與土地復墾的前景

無人機遙感技術因具有價格實惠、操作性強、無人駕駛等智能化優現已得到各行各業廣泛應用，對于礦區這種特殊地理環境和復雜情況，無人機能夠在這復雜情況中做出精準的檢測，并得到準確無誤的相關數據，在礦區檢測中起到了重要作用。無人機遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線，對目標進行探測和識別的技術，應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息，進行收集、處理，并最后成像，因此通過無人機遙感技術監測礦山情況，可以減少人員傷亡情況，無人機在礦區監測和土地復墾方面起著非常重要作用，有著更大的前景,主要對土地利用分類和采礦設施上進行研究。

識別礦區地質災害情況才能最終保障礦區土地的安全，由于GPS定位檢測和滑動方式檢測效率達不到，目前大多數是采用數字近景測量方法進行檢測。利用無人機機身上承載很多種傳感器的組合進行監測，來實現對礦區內的情況進行檢測，捕捉地質災害和污染等不利信息，獲取礦區內的地形、溫度、濕度、變形等數據有著非常重要的意義，傳感器再將所獲取到的信息和數據進行處理分析，形成數據鏈，為工作人員提前做好防御工作提供了有效依據。無人機傳感在土地復墾中的作用，在土壤質量、土壤肥力情、定量評價方面，就是通采用遙感所獲取的影像來進行評估和預測的。也就是主要從土壤植被覆蓋率、土壤澇滯、有機質檢測以及潛育化等方面對土壤質量進行評估,無人機由于靈活性較強、機動性較強、可搭載多傳感器等優點，在提高土地復墾的效率和恢復生態系統起著非常作用的作用[3]。

3 結語

伴隨著科技發展，從航拍新聞、遙感測繪到農業植保，無人機遙感的使用越來越普及，無人機在礦山檢測和土地復墾中也具有非常重要的作用，在設計方面需要符合監測方案,在無人機機身選擇方面，能夠搭載多種傳感器并且能夠呈現出高分辨率的影像，才能達到理想的最終的效果。很多礦區土地可利用的復墾面積比較大，由于環境險惡并且復雜，人們不能直接貿然冒險，這需要通過無人機影像技術對礦區進行檢測，因此選擇合適的無人機遙感技術應用其中是未來的必然趨勢。無人機遙感技術在礦區監測與土地復墾的應用正處于研究中，在不久的未來也會得到廣泛的應用。這需要研究人員在無人機機身方面、遙感器技術方面以及獲取精準數據和信息方面都要進行不斷創新、不斷優化，才能讓無人機遙感更有效、更廣泛的應用在礦區檢測和土地復墾中的領域中，才能及時處理各種礦區災情[4-5]。