無人機測繪在礦山土地復墾中的應用

李 潔，黃云勇

（江西省地質礦產勘查開發局物化探大隊，江西 南昌 330000）

礦山土地測繪作為工程建設前期準備的關鍵內容之一，具體包括用地面積測繪、地形地勢測繪等。為了大幅度提高測繪精度和工作效率，應重視先進測繪技術的應用。而無人機測繪技術作為近些年來新興的一項測繪技術，在測繪領域中的應用可以大幅度提高測繪工作效率和測繪精度，與現代工程建設對測繪工作要求相符。基于此，本文通過總結分析無人機測繪在礦山土地測繪中的應用優勢，進一步具體分析無人機測繪的具體應用具有一定的現實意義和實踐價值。

1 無人機測繪在礦山土地復墾中的應用優勢概述

在礦山開采過程中，礦石的上覆巖石與表土會相剝離，并對大量植被產生嚴重的破壞，使得礦山原有的自然地貌和生態環境遭到巨大的破壞。尤其是礦山開采完畢之后，會產生一定量的巨大的采礦坑，除了會影響生態環境之外，還會因植被的破壞而導致裸露在外的地表產生大量的揚塵，進而產生較為嚴重的污染。同時，礦山的開采會對原有的土壤結構造成全面且嚴重的破壞，從而會受重力沉降、邊坡不穩定等因素的負面影響，容易引發巖體崩塌、水土流失等嚴重的地質災害[1]。對礦山土地復墾來說，主要目的在于幫助廢棄礦山來生態復綠，是保護生態環境、提高人們生活品質的重要舉措之一。在礦山土地復墾測量中應用無人機測繪技術，可以大幅度提高礦山土地復墾效率。關于在礦山土地復墾中應用無人機測繪技術的優勢，總結包括安全性高、效率高、操作簡單便捷三方面的內容，具體如下：

（1）安全性高。在無人機測繪技術的應用支持下，測繪工作人員無需深入到危地帶進行現場測繪，可以通過遠程操控無人機進行攝影測量來獲取危險地帶的測繪數據，從而可以保證測繪工作人員的人身安全[2]。

（2）測繪工作效率高。在礦山土地復墾測繪中，野外作業是關鍵內容之一，若采用無人機測繪，只需要運用無人機進行航攝和像控點的測量，剩余工作均可以內業完成，減少了天氣因素的負面影響。同時，在相關軟件的支持下，可以對無人機影像進行自動處理，并生成三維點云數據，在此基礎上結合測繪數據來制作數字正射影像圖，大幅度提高了影像數據處理效率，從而使得整個測繪工作效率得以大幅度提高[3]。

（3）礦山土地復墾設計操作簡單便捷。在礦山土地復墾測繪中應用無人機測繪技術，可以獲取多種格式的數據，方便導入ArcGIS和CAD等軟件中，為后續礦山土地復墾規劃設計工作提供了極大地便利[4]。同時，相關工作人員可以根據區DOM、DEM數據來制作簡單的圖件，相比傳統的測量方式所獲得的數據更具直觀性和實用性。

2 無人機測繪在礦山土地復墾中的具體應用分析

2.1 應用在規劃設計中

在礦山土地復墾中，前期規劃設計是關鍵環節之一，具體包括設計施工圖和概預算施工成本兩項內容。首先，施工圖的設計。相關工作人員在設計施工圖的過程中，主要是以無人機測繪獲取的數字線劃圖為基礎進行規劃設計，在此基礎上，以數字正射影像為底圖數據，可以更加真實客觀地反映出礦山采空區的具體情況，后根據現有施工技術和施工設備來規范設計采空區。其次，施工成本的概預算。此項工作的最終目的在于提高礦山土地復墾成本管理水平，強化施工全過程的成本控制，合理分配利用各類資源，以此在改善礦山生態環境的同時，實現經濟效益最大化目標。在施工成本概預算中應用無人機測繪技術，主要是借助無人機測繪來獲取數字高程模型，進而以此為依據來精準計算出填挖土方想量，可以避免嚴重超挖填土方量，進而達到施工成本控制目標[5]。

圖1 無人機測繪技術應用流程圖

2.2 應用在施工過程中

礦山土地復墾施工具體包括兩項內容，一是施工放樣；二是現場施工。首先，施工放樣。在施工放樣環節中使用無人機測繪技術，主要是利用無人機測繪獲取的數字正射影像和帶有坐標系統的影像數據，并將所需要放樣的點線導入規劃區的數字正射影像中，即可明確設計點位在礦山現場中的實際位置，便于點線的快速定位。其次，現場施工。在現場施工過程中，首要工作是根據設計圖紙來明確礦山土地復墾的采礦區，在此基礎上，嚴格按照施工圖，利用大型機械進行底板的平整作業。若在平整作業時，若遇灰巖底板，則需要事前對牙床進行爆破平整處理，并進行鉤松作業。在鉤松作業完成之后，應鋪設30cm以上的剝離土來充當耕作層。待上述作業完成之后，需逐項完成道路、邊坡、排水溝的整治工作。平地要求坡度控制在3%到5%之間，坡地坡度控制在25%以內，具體礦山土地復墾工藝流程為：礦山采空區、平整、鉤松、敷設30cm以上的耕作層、綜合治理、耕地。

2.3 應用在礦山土地復墾后評價中

在礦山土地復墾之后的評價中應用無人機測繪技術，具體作業流程是在內業快速處理技術的支持下獲取礦山土地復墾后的地形資料，后與礦山土地復墾前的地形資料進行比對，后結合比對情況來科學評價礦山土地復墾綜合效益。以某鋁土礦為例，礦山所在地區的用地資源十分匱乏，但是礦山占地面積大，礦山開采時間長，導致一些已經完成開采工作的礦區的土地資源長期處于荒蕪狀態中，使得土地資源浪費嚴重。但是在礦山土地復墾之后，運用無人機測繪技術進行礦山土地復墾后的效益評價，具體表現如下方面：一是礦山土地復墾之后耕地總量增加，礦山土地復墾之后面積增加，無法耕地的石地改良成為可以耕作的土地，運用無人機測繪所獲得具體數據為開采前耕地面積為38平方千米；復墾后耕地面積增加至41.8平方千米。二是礦山復墾土地實用性提高，原礦山地形復雜，且坡度較大，使得礦山土地的實用性不高，尤其是礦山采礦之后，植被被嚴重破壞，且土壤結構也遭到嚴重的破壞，使得土地缺乏適用性。但是礦山土地復墾之后，原有礦山地形變得簡單，坡地也隨之變成平地。三是復墾土地的地力得到明顯提高。礦山土地復墾之后，在工程建設中在地層覆蓋了厚度超過30cm的優質耕作層，大幅度提高了土壤肥力，從而在增加礦山耕地資源的同時，可以大幅度提高礦山土地的肥力。

3 結語

總之，在科技快速發展且廣泛應用的背景下，我國礦山土地復墾測繪技術水平也隨之提高。無人機測繪技術作為一類先進的測繪技術，相比傳統測繪技術在測繪精度和效率等方面具有顯著優勢。因此，在礦山土地復墾中應推廣應用無人機測繪技術，并要求相關人員加強此方面的研究，才能更好地發揮無人機測繪技術的應用價值，滿足現代工程建設對測繪的高質量要求。