无人机倾斜摄影技术与矿山环境治理地面勘查技术在大山口金矿中的对比研究

李磊 王玉红 赵亮 于帅 裴华 吴春伟 陈德本

（①新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒841000②巴州新矿测绘有限责任公司库尔勒 841000）

0 引言

新疆南疆地区自然条件恶劣、地广人稀、精准扶贫任务艰巨，国土空间统一规划要求准确、快速、高效的自然资源调查成果做为基础数据支撑。近年来无人机航空摄影测量技术得到了快速发展，无人机倾斜摄影技术也越来越被广泛的应用于地质矿山环境治理的前期勘查中，用以提升自然资源综合调查效率。

1 无人机倾斜摄影技术

无人机倾斜摄影技术是采用无人机作为测量平台，搭载5 拼相机，通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的地表顶面及侧视的高分辨率纹理，能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，再通过先进的定位、融合、建模技术，生成真实的三维实景模型。对于地形复杂的区域，大大降低了数据采集的经济代价和时间代价。

2 勘查的目的任务

通过实地调查，结合资料收集、分析、整理、研究，查明矿山主要地质环境问题和生态环境破坏现状，以此进行矿山生态环境恢复治理工程的实施，消除矿业开发活动对地表形态的破坏及自然环境的污染，基本达到与周边原始地形地貌景观相协调，最大限度的恢复矿区的生态环境，从而使得该区域的整体生态功能得到有效恢复和保护。基本查明矿区地质环境条件；查明矿山主要地质环境问题及地质灾害类型、分布特征及危害情况；查明因采矿活动造成的生态环境破坏和污染现状；制定矿山生态环境恢复治理施工设计方案，并估算经费，为矿山生态环境恢复治理工程的实施提供技术依据。

3 工作效率对比研究的方法

针对工作区的勘查目的任务，组织了两组人员，同时对工作区开展勘查工作。第一组队伍由2 名测量队员、2名地质队员和1名司机共5人组成；第二组队伍由2名无人机飞行员和1名司机共3人组成。第一组队伍采用传统的地面勘查方法，到达矿区，实地对工作区4 平方千米的探槽、浅井、竖井、平巷、办公生活区、工业广场、砖房、炸药库、碎矿机等进行测量和勘查，评估地质环境问题和破坏现状。第二组队伍，没有到达实地，在15千米以外，控制无人机，对工作区进行航空摄影测量工作。

4 工作效率对比

第一组采用传统地面勘查方法的队伍，共计5人，用时3 个工作日，完成了4 平方千米范围内的勘查测量工作。

第二组，共计2 人，采用成都纵横大鹏无人机科技有限公司生产的CW-30 型无人机搭载5 拼相机、GCS-202型地面基站、地面站，用时4小时，飞行高度350 米，飞行一架次，完成4 平方千米航空摄影测量工作，获取航空摄影测量数据233GB，航空影像地面分辨率4cm。

5 勘查和测量结果对比

第一组，通过调查地面勘查，查明地窝子、土坑、蓄水坑合计22处，浅井1处、竖井1处、探槽18处，房屋、窝棚和炸药库合计14 处，废渣堆2 处、工程弃土13处。

第二组，通过航空摄影测量工作，查明地窝子、土坑、蓄水坑合计41处，浅井1处、竖井1处、探槽40处，房屋、窝棚和炸药库合计20处，废渣堆3处、工程弃土25处，查明的所有治理区域，均可在影像中进行核对。

通过两组工作的对比发现，地面勘查的队伍，在对地窝子、土坑、蓄水坑勘查中，由于地形及视野的影响，遗漏了19 处，探槽遗漏22，房屋、窝棚和炸药库遗漏6 处，废渣堆遗漏1 处、工程弃土遗漏12 处。而无人机倾斜摄影组，完成工作后，对调查区的三维影像，进行了系统的采集、编号，调查区内的矿山破坏现状，没有一处遗漏，勘查效果远远优于传统的地面勘查队伍。

传统地面勘查队伍，配备有2 名测量人员，测量人员跟随地质人员一同开展工作，对工作区内的破坏情况进行测量，测量过程中，除了遗漏的工程没有测量外，还有5 处探槽由于挖掘深度较深，没有到达坑底，3 处工程弃土没有到达弃土堆顶部，对于回填方量、弃土削平方量的计算，造成了一定的影响；通过三维倾斜摄影测量，可以轻松的获取采坑、探坑底部的高程数据，废渣堆、弃土堆堆顶的高程数据，可以很方便的计算出回填方量、弃土削平方量。

6 结论

采用无人机倾斜摄影技术，开展矿山环境治理勘查工作，可以同时获得矿区三维影像资料和准确的矿区内环境破坏现状数据，且获得的成果远远优于传统地面勘查工作，便于划定治理区范围、确定治理区面积、计算治理所需投入工作量，可以极大的提高工作效率，节约工作成本和时间成本。