無人機遙感技術在現代礦山測量中的應用探討

肖軍輝，伍麗萍

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

在現代礦山測量中在現代化測繪技術體系中的一種，具有經濟適用性好、測繪效率高、測繪數據時效性強且準確度高的優點，在現代礦山測量中得到了廣泛應用。在先進科學技術的推動下，無人機遙感技術的核心技術不斷革新，攝影角度更加豐富，通過無人機三維傾斜攝影技術，測繪人員可獲取垂直及傾斜等多個方位的地標物影像，自動生成三維地理信息模型，實現對于地標物的立體監測，應用于礦山測量中，可實現對于礦區地形地籍變化的動態化監測，進行采場與排土場尾礦測繪驗收、月工程量的測量驗收等，為礦區建設及作業決策提供信息支持[1]。

1 無人機遙感技術概述

無人機（unmanned aerial vehicle,UAV），即無人駕駛飛機，通常是利用無線電遙控設備及加載好的程序控制裝置來操縱，或者是由車載計算機完全或半自主操控，具有輕便靈活、造價低的優點[2]。從系統框架上來說，無人機測量系統主要由無人機飛行平臺、具有飛行控制和任務設備管理功能的飛行控制系統、攝影傳感器、地面控制系統組成（見下圖1）。一般情況下，人們會選用固定翼無人機，以及EOS 5DMarkⅡ攝影傳感器。

在現代礦山測量中，應用無人機遙感技術，可實現實現礦山生產建設的全過程監控，通過垂直及傾斜等多個角度采集遙感影像，可全面直觀地反映出地標物周邊的真實情況。具體的技術應用流程為：①需求調研階段。明確礦山測量目標區域，適當外擴后作為無人機航拍區域，確定DOM分辨率及三維模型分辨率；②航線設計階段。確定航拍范圍后，進行現場踏勘，獲取測區的地質、氣候信息，制定航測計劃，導入無人機控制軟件，設置航高、帶寬、重疊度、地面分辨率等參數，規劃航線并錄入到飛行控制系統中；③外業航拍階段。記錄無人機航行參數，包括高度、速度、方向、坐標等，結合GPS技術，嵌入地理信息及影像信息，進行數據處理和分析，并通過額外操控無人機補拍的方式補充信息；④內業處理階段。應用技術相關軟件Arcgis、inpho、smart3D等對所獲取的數據進行處理，獲取數字正射影響及三維立體模型；⑤成果質量評定。對數據精度以及圖面的拼接拉伸痕跡進行檢查，若符合要求則說明項目質量達標。

圖1 無人機測量系統組成

2 無人機遙感技術在現代礦山測量中的應用

2.1 推動數字化礦山建設

隨著礦山生產建設目標的變化，構建數字化礦山，推動礦山信息化管理進程，成為現階段礦山管理的目標之一。礦山測量是這一目標實現的基礎手段，但若采用傳統測繪手段，數據獲取速度慢且不夠全面，無法滿足數字化礦山建設需求。無人機適用于偏僻山區的測量作業，而且測繪效率高，可即時獲取礦區精準的地形地籍信息，以及礦產開采信息，為數字化礦山建設提供數據支持。

2.2 礦山環境治理及恢復監測

在生態環保理念號召下，構建綠色礦山，實現礦區的可持續發展，是現階段礦山建設的主要發展方向。在這一行業形勢下，加強礦山環境治理，促進礦山生態環境恢復，至關重要。不過，這一工作的實施受到技術手段的限制，根據工作需求，管理者引進了無人機遙感技術，通過無人機搭載多種傳感器,獲取了雷達 、真彩色、多光譜等多種礦區遙感數據,數據傳輸至計算機經相關軟件處理后，進行定性或定量分析，可獲取準確即時的信息，明確現階段礦山環境治理及恢復現狀，準確評估綠色礦山建設成果。

2.3 監測礦產資源保護與利用情況

由于礦產資源的不可再生性，這些資源變得越來越稀缺，加強礦山管理與開發，提高礦產資源的利用率，也變得愈加重要。

我國礦產開采技術相對落后，且技術進步較慢，在開采過程中普遍存在開采方式不規范、缺乏開采規劃等問題，造成了大量礦產資源的浪費，而且，受到利益驅使，還存在不少無證開采的礦產企業，影響了我國礦產行業秩序。針對這種情況，政府可以采用無人機遙感技術等高新科技，對各地礦產開采情況進行空中監視，取得企業亂采 、亂挖礦山的證據，嚴懲違法違章開采礦產分子。

3 結語

隨著社會的發展，人們對于各類礦產的需求量在不斷增長，在此情況下，礦山開采工作效率隨之不斷提升，為了優化礦區布局，加強礦產開采過程的控制，企業應合理利用無人機遙感技術等現代化測繪技術，做好礦山測量工作，獲取準確的地質勘測信息，為礦山建設及開采提供信息支持[3]。礦區占地面積較大，地形復雜多變，采用傳統測量手段，工作量大，工作效率低，且數據精度及作業安全得不到有效保障。無人機遙感技術的應用，充分地滿足了現代礦山測量的需求，實現了礦山測量的自動化、智能化，大大提升了測量工作的效率及質量，在實踐中得到了廣泛的應用。