无人机航拍测量技术在矿山地质中的应用

张旭晃

（洛阳市栾川县地质矿产局，河南 栾川 471500）

随着我国工业经济的快速发展，有色金属矿产行业为我国重要经济产业之一，在开发过程当中存在着一定的问题，为了解决有色金属矿山开发过程中的一系列问题，提高国家对有色金属的开采效率采用航空摄影测量进一步促进行业发展。无人机航拍测量技术是传统航空摄影测量手段的有力补充，也是矿山工程规划中的重要技术组成部分[1]。相比之下无人机航拍测量技术操作灵活、高效快速、精确准确、成本低等优点。有色金属矿山地质复杂，存在很多区域塌陷、地裂缝等危险地区，每项矿山开发工程中都要进行规划才能开始进山开采，整个开发过程包括测绘、勘查、建模、开采等，利用航测技术获取具体的数据和图像信息贯穿整个开发流程，保证工程安全有效的进行下去。

1 航测技术在矿山测绘中的应用

矿山测绘就是在矿山的开发过程之前规划测量和绘图，将地表已有的地表特征和界线通过测量手段获得反映在地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计之用[2]，主要利用了无人机拍摄画面清晰的特点。在确立开发有色金属矿山工程后首先选定开发地区，以选定的矿山地区的地图图像作为空中测量的参考，设置坐标方向和航行轨迹。接着在计算机中选定横纵双方向的交叉布局方式。检查预设的自动航测参数设置和飞行情况，检查无人机的电池电量情况是否满足整个航测的飞行过程，确保工作顺利进行。内部布点由地面控制外业人员野外刺点，测绘图的是按照《1∶500，1∶1000,1∶2000地形图航空摄影测量外业规范》中要求的区域网点布设的，绘图过程中按照矿山区域中的地形地貌标注出地面区域死角。对无人机设置的具体参数值如表1所示。

表1 无人机参数值设定表

设置好无人机参数后即可进行飞行工作，无人机飞行中拍摄的图像和视频分别上传到计算机中，统一进行数据处理，将图像进行等比例还原制作出该地区矿产的测绘图，标注区域中的矿区所在具体位置、危险地区的位置，还有地标之间的距离等。利用航测技术的精确性结合数字化处理图像的智能化，在保证测绘图准确性的基础上降低图像绘制的难度。

2 航测技术在矿山勘查中的应用

矿山的开发除了横向和纵向的平面信息还需要深度这个空间信息，具备了平面地图后需要进行实地勘查，在矿山当中会存在一些矿洞，在不了解其中情况的条件下进入是十分危险的，所以无人机的航测技术在矿山的勘查过程中就起到了关键性的作用[3]。由于无人机轻便灵活，可以深入到每一个小洞当中由充分的节省了人力，通过无人机的监控画面可以充分的了解洞内的情况，是否存在有色金属矿体，是否有不明生物的存在，地表是否存在塌陷的情况通过清晰的画面可以给工作人员最直观的答案，相比于传统的开采方法，相关工作人员进行了安全性和准确性的对比实验，选择同一处矿山位置将同一批工作人员平均分为两组分别进行勘查，在实验过程中要保证工作人员的人身安全，实验组事先使用无人机进行初步探查后再进入实地勘查，并在勘查过程中让无人机全程跟踪，对照组则没有无人机的参与，得出对比曲线如图1所示。

图1 实验对比曲线

通过图1曲线可以看出相比于传统的勘查方式，航测技术安全性和准确性更加平稳，有助于矿山开发进一步的实施。

3 航测技术在矿山开采中的应用

依照航测后绘制好的测绘图在多次勘查后进行开采工作。在工作过程中需要无人机同时进行工作，包括：控制点标记、控制点坐标文件、控制点高程坐标。通过位置坐标设立勘查指标。导出航测工作中的影像资料，并根据测绘资料在开采中导入参数设定，再通过勘查中确定的开采深度结合开采位置即可确定开采的具体位置并进行深度挖掘[4]。无人机的航测技术在开采过程中主要起到监测的作用，确保工作开展过程中的安全。开采人员需分为两部分，一部分负责实地开采，另一部分负责无人机的操控和监测，并进行实时汇报更新，当通过无人机发现不明物体时要及时通知现场人员，也可对现场人员进行监控保护，提高开采工作的安全系数。当一个位置开采完成后，可通过控制无人机为现场的人员带路进入下一处采集位置，总而言之操作无人机的人员即是整个工程的总控制中心[5]。

4 结语

有色金属矿山开发在航测技术的帮助下正常有序的进行，航测技术不仅推动了矿山工程开发的安全、高效开展，也促进了新型测绘技术的不断改进和发展，具有极大的发展潜力值得推广使用。