无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用探讨

肖军辉，伍丽萍

（江西省煤田地质局测绘大队，江西 南昌 330001）

在现代矿山测量中在现代化测绘技术体系中的一种，具有经济适用性好、测绘效率高、测绘数据时效性强且准确度高的优点，在现代矿山测量中得到了广泛应用。在先进科学技术的推动下，无人机遥感技术的核心技术不断革新，摄影角度更加丰富，通过无人机三维倾斜摄影技术，测绘人员可获取垂直及倾斜等多个方位的地标物影像，自动生成三维地理信息模型，实现对于地标物的立体监测，应用于矿山测量中，可实现对于矿区地形地籍变化的动态化监测，进行采场与排土场尾矿测绘验收、月工程量的测量验收等，为矿区建设及作业决策提供信息支持[1]。

1 无人机遥感技术概述

无人机（unmanned aerial vehicle,UAV），即无人驾驶飞机，通常是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置来操纵，或者是由车载计算机完全或半自主操控，具有轻便灵活、造价低的优点[2]。从系统框架上来说，无人机测量系统主要由无人机飞行平台、具有飞行控制和任务设备管理功能的飞行控制系统、摄影传感器、地面控制系统组成（见下图1）。一般情况下，人们会选用固定翼无人机，以及EOS 5DMarkⅡ摄影传感器。

在现代矿山测量中，应用无人机遥感技术，可实现实现矿山生产建设的全过程监控，通过垂直及倾斜等多个角度采集遥感影像，可全面直观地反映出地标物周边的真实情况。具体的技术应用流程为：①需求调研阶段。明确矿山测量目标区域，适当外扩后作为无人机航拍区域，确定DOM分辨率及三维模型分辨率；②航线设计阶段。确定航拍范围后，进行现场踏勘，获取测区的地质、气候信息，制定航测计划，导入无人机控制软件，设置航高、带宽、重叠度、地面分辨率等参数，规划航线并录入到飞行控制系统中；③外业航拍阶段。记录无人机航行参数，包括高度、速度、方向、坐标等，结合GPS技术，嵌入地理信息及影像信息，进行数据处理和分析，并通过额外操控无人机补拍的方式补充信息；④内业处理阶段。应用技术相关软件Arcgis、inpho、smart3D等对所获取的数据进行处理，获取数字正射影响及三维立体模型；⑤成果质量评定。对数据精度以及图面的拼接拉伸痕迹进行检查，若符合要求则说明项目质量达标。

图1 无人机测量系统组成

2 无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用

2.1 推动数字化矿山建设

随着矿山生产建设目标的变化，构建数字化矿山，推动矿山信息化管理进程，成为现阶段矿山管理的目标之一。矿山测量是这一目标实现的基础手段，但若采用传统测绘手段，数据获取速度慢且不够全面，无法满足数字化矿山建设需求。无人机适用于偏僻山区的测量作业，而且测绘效率高，可即时获取矿区精准的地形地籍信息，以及矿产开采信息，为数字化矿山建设提供数据支持。

2.2 矿山环境治理及恢复监测

在生态环保理念号召下，构建绿色矿山，实现矿区的可持续发展，是现阶段矿山建设的主要发展方向。在这一行业形势下，加强矿山环境治理，促进矿山生态环境恢复，至关重要。不过，这一工作的实施受到技术手段的限制，根据工作需求，管理者引进了无人机遥感技术，通过无人机搭载多种传感器,获取了雷达 、真彩色、多光谱等多种矿区遥感数据,数据传输至计算机经相关软件处理后，进行定性或定量分析，可获取准确即时的信息，明确现阶段矿山环境治理及恢复现状，准确评估绿色矿山建设成果。

2.3 监测矿产资源保护与利用情况

由于矿产资源的不可再生性，这些资源变得越来越稀缺，加强矿山管理与开发，提高矿产资源的利用率，也变得愈加重要。

我国矿产开采技术相对落后，且技术进步较慢，在开采过程中普遍存在开采方式不规范、缺乏开采规划等问题，造成了大量矿产资源的浪费，而且，受到利益驱使，还存在不少无证开采的矿产企业，影响了我国矿产行业秩序。针对这种情况，政府可以采用无人机遥感技术等高新科技，对各地矿产开采情况进行空中监视，取得企业乱采 、乱挖矿山的证据，严惩违法违章开采矿产分子。

3 结语

随着社会的发展，人们对于各类矿产的需求量在不断增长，在此情况下，矿山开采工作效率随之不断提升，为了优化矿区布局，加强矿产开采过程的控制，企业应合理利用无人机遥感技术等现代化测绘技术，做好矿山测量工作，获取准确的地质勘测信息，为矿山建设及开采提供信息支持[3]。矿区占地面积较大，地形复杂多变，采用传统测量手段，工作量大，工作效率低，且数据精度及作业安全得不到有效保障。无人机遥感技术的应用，充分地满足了现代矿山测量的需求，实现了矿山测量的自动化、智能化，大大提升了测量工作的效率及质量，在实践中得到了广泛的应用。