无人机航拍技术在矿产储量核实中的运用研究

李志杰 钟名星

江西省核工业地质局二六四大队 江西 赣州 341000

1 引言

在目前我国经济快速发展并推动我国矿产开采行业不同发展和进步的同时，在具有较为复杂地理环境的地区开展矿产资源勘查测绘作业时也会由于矿产资源分布的时空不均匀而导致具有较大的作业难度。尤其是在矿产储量核实作业中，由于地理位置较为特殊，难以通过传统的测绘方式开展工作，为此，本文对采用无人机航拍技术的应用情况进行研究和分析，所采用的无人机如图1.1所示。

图1.1 无人机

2 无人机航拍技术在矿产储量核实中的具体应用

无人机航拍技术在矿山储量核实作业中应用的过程中，需要在无人机飞行之前结合作业内容和要求进行具体参数的设置，所设置的具体参数如表2.1所示。

表2.1 无人机参数值设定表

2.1 无人机航拍的数据获取与处理 在矿产储量核实测量作业中，首先要制定航摄方案，而且在实际航摄作业中要结合实际情况来按照交叉航线开展，经过航拍作业之后保证原片航带内的80%重叠以及航带之间60%的重叠。然后是测量工作的控制，采取野外铺地标点的方式，结合实际测量需求做好对控制点的把握，实现工作量的减少。再次就是通过光束法的应用来开展空三加密作业，通过上述方式来开展空中的三角测量作业，通过此作业来掌握高程以及平面坐标等因素。此外，还要在上述测量与排行作业的基础上来生成DEM和DOM，将上述测量所的的空三加密的成果作为开展研究和分析工作的基础与动力。通过上述成果来生成一定的三维点云文件，所生成的DEM的比例为1：1000，而且还在结合外方位元素和DEM的基础上来开展微分纠正工作，得出DOM，对上述DOM进行色彩平衡处理之后，保证所生成DOM的比例也为1：1000。最后就是对上述获得的DEM和DOM进行质量检查，以保证其满足矿侧工作的要求。

2.2 矿产动用储量监测 在应用无人机航拍技术开展此监测工作的过程中，重点就是要做好对矿坑上底面和下底面的确定工作，而为了实现上述要求，就需要做好对高程和精度的把控，也就是通过多种技术性的设备来开展动用储量计算工作，重点就是做好对格栅图层、上顶面以及下底面差值的计算。

2.3 GPSRTK矿产地质测量 在通过无人机航拍技术开展矿产地质测量的作业中，重点就是要做好对各种野外资料的计算与整合工作，以及各种类型图件的编制工作，从而在推进工作量的同时来保证测量质量。然后就是合理选择资源储量的估算方法，重点就是要做好对估算理念和公式的选择和应用。然后在结合采坑面积、平均采深以及体积等因素的基础上来明确资源储量的估算参数。

3 与传统方法矿产储量核实测量工作的对比

首先就是具有较高可靠性的优点。这主要是由于通过无人机航拍技术的应用所获得的航拍数据具有较高的客观性，所获取的平慢和高程数据具有较高精确度，且在规范的要求之内，还可以通过此技术的应用来获取具有较高分辨率的卫星影像，然后在上述基础上可以对获取的信息数据来开展叠加对比工作。通过上述测量作业方式，与传统的方式相比，表现出测量合适数据的可靠性较高的优点，而且还会节省大量的人力资源。

其次就是具有较强适用性的优点。在我国辽阔的地区中开展矿产测量核实作业中，会由于不同地区存在灌木以及高边坡等情况而增加作业难度，在这些具有恶劣条件的地区开展传统的测量核实作业时，不仅表现出测量难度较大且难以保证测量结果准确性的问题，而且还具有较高的人为测量作业的危险性。而通过无人机航拍技术则表现出良好的适应性，可以解决上述问题，可以高效、准确且安全地完成储量核实测量作业。

再次就是具有较低复杂性的特点。在采用传统的方式开展储量核实测量作业中，表现出具有较为复杂的测量工作内容和较大测量工作量的特点，这就需要通过大量技术设备的应用来对大量的信息和数据进行处理。而通过无人机航拍技术则可以在明确获取所需要的信息和数据的同时，通过资源优化配置来实现后期的数据处理工作。

最后就是具有较高自动化程度的优点。这主要表现在此技术的实际应用中主要是通过自动化的设备和程序来开展测量以及数据分析和计算等工作，减少了此过程中对人为计算和测量工作的依赖。但是同时也对测量作业技术人员的专业素质提出了较高的要求。

经近几年无人机的在储量核实中的应用愈加普遍，我队曾在赣州安远某一露天开采钼矿山通过无人机进行矿山测量，并精准计算出钼矿消耗量，并运用传统方法验证核实，该方法数据准确。该机型便是泰坦三维倾斜摄影测量无人机。

泰坦无人机每次航测采集数据后，经过专业软件处理可生成三维实景模型，此模型可用于测量核算钼矿出钼量。由于项目要求为核算钼矿一月内的出钼量，因而4个星期之后，泰坦无人机重复了之前的测绘与建模作业。之后，对比这一月前后两次生成的模型，核算出两次不同模型中钼矿含量的差异，即核算出这一个月中的具体出钼量。除此，通过航测数据的采集处理之后，它不仅能够完成呈现出钼矿的三维实景模型，还能为地形险要人力难及、地质灾害隐蔽、居住密集、矿区及有重大工程的地区提供准确信息，可迅速判断出地形地貌、植被分布、土地利用、建筑物分布等全面客观的情况，全面还原矿山的真实面貌。

4 结语

在目前的矿产储量核实作业中，应用无人机航拍技术是目前的发展趋势，虽然在技术和管理层面上还存在较多的难题需要解决，但是与传统的测量技术相比表现出具有较高可靠性、较强实用性、较为简单以及较高自动化程度等优点。通过此技术在矿产储量核实作业中的具体应用，证明了此技术的上述应用优势，值得在此类工作中推广应用。