无人机测量技术在矿山地质测量工程中的应用研究

无人机测量技术在矿山地质测量工程中的应用研究

田伟涛

铜川永红煤业有限责任公司  陕西铜川  727000

摘要：在当前的社会发展过程中，伴随着我国工业经济的快速发展，有色金属矿产行业已经成为了它的重要组成部分，在后续的开发阶段，它所面临的问题也比较明显，因此，要想更好地解决矿山开发过程中所面临的各种问题，就应该在矿山金属的开采阶段，将航拍摄影测量技术合理地引入到矿山金属的开采阶段，以此来有效地推动整个行业的高效发展。

关键词：无人机测量技术；矿山地质测量；应用

1无人机航拍测量技术在矿山地质中的应用优势

1.1作业效率高

矿山测量牵涉到许多重要的环节，必须做好勘测和规划工作。以往的测量方法存在着效率低、资源浪费大、工作量大等问题。无人驾驶飞机（UAV）的快速发展，推动了航拍测量技术在航空航天领域的应用，提高了资源利用率，节约了人力物力，极大地提升了作业效率。信息系统操作员与无人机操作员协同工作，在较短的时间内完成了大量的测量任务，大大减轻了工作人员的劳动强度。这样既可以使测量工作更具科学性和合理性，又可以确保数据的收集、整理和应用的效率，达到了要求。

1.2数据准确

矿山测绘工作需要高精度的数据。以前的测井方法很难确保测井资料的准确、及时，影响了矿井的正常生产。在应用中，可以根据实际情况和需要，灵活地调节无人机的飞行高度和相机的分辨率，设置比例尺。无人机上携带有摄像机、定位仪等，可以准确地对测量对象进行定位，从多个方面进行数据采集，最终实现数据的输出，可以满足各种矿场测量的需要，也可以提供高清的影像，使得数据资料更为完整。

1.3安全可靠

在过去的矿井勘测过程中，为了获取所需的资料，必须进入地质条件较为复杂的地区，而这些地区往往是地质灾害频发、地质灾害频发、地质灾害频发、地质灾害频发的地区。无人驾驶飞机航测技术可以按照任务指示，进入灾害现场，进行有目的的资料收集，在某种程度上代替了作业人员，提升了作业的安全性。通过对无人机的智能控制，可对其工作环境进行有效的监控，避免了测量风险，避免了由于外部因素造成的损伤，可有效地延长其服役时间。

1.4投入成本少

矿山勘测是一项复杂、繁重、耗费巨大的工程，使勘测费用有所上升的工程。无人驾驶飞机的飞行测量，大大降低了成本，并能很好地满足测量工作的需要。要采用这种技术，就必须购置一架无人驾驶飞机，并配有照相机、感应器等设备。无人机的操控是个技术活，必须要有专门的人来做。大部分单位都会选择租赁设备方式，矿山测量部门也可以采取租赁方式，但是其他搭载设备是由测量单位提供的。这样就可以解决在测量结束之后，无人机闲置的问题，从而提升了资源的利用效率，从各个方面降低了成本投入，从而提高了经济效益，符合可持续发展的基本要求。

2无人机航拍测量技术在矿山地质中的具体应用措施

2.1基于无人机航拍的矿山地质精细化测绘方式

2.1.1合理的引入无人机航拍技术

无人机从本质上来说，是一种通过无线电遥控或者机载电脑控制的无人飞行器，它不但结构简单，而且总体成本较低，不但可以高效地完成有人驾驶飞机所能完成的各种任务，还可以完成有人驾驶飞机所不能完成的任务。因此，在对矿山地质进行精细化测绘的实际过程中，就应该在内部合理的引入无人机航拍技术，从而有效的实现对各类应急突发事件和紧急事件的预警。无人机航拍技术主要是以无人驾驶的飞行器作为空中拍摄的基础平台，然后通过计算机设备来对各类拍摄图像信息进行合理的处理，并根据相应的精度需求，合成相应的视频图像。

2.1.2构建三维数据信息模型

要想有效地实现对矿山内部地质状况的精确绘制，就必须在利用无人机航拍测量技术的基础上，构建三维数据信息模型，从而更好地进行地质测绘工作。这一部分的三维数据信息模型一般都具有对三维空间数据信息进行处理的能力，例如获得相应的矿山测绘数据信息，并对各类测绘数据进行合理操控等。三维数据模型，实质上是以三维数据信息模型所建立的特定区域内的地质空间为基础，以此为基础，将矿区的地质状况划分成不同属性的岩层，从而达到对矿区地质状况进行精细绘制的目的。

2.1.3确定好基本的测绘区域与航线

结合当前无人机航拍测量技术的基本标准，当前大部分无人机在实际航拍阶段所涉及到的航行时间都很短，一般都是30分钟左右，在对航行时间短这一问题进行了全面的分析之后，我们可以发现，在矿山地质精细测绘的过程中，应该对无人机的具体航拍区域进行精确的划分，这样就可以对地质测绘的具体时间、基本航线等进行合理的安排，如果后续测绘区域面积较大，那么就可以在测绘区域中采取分阶段测绘的方法，无人机航拍技术也应该在一次航行时间段内合理的完成，这样就可以对后续的时间段进行合理的推断，并据此对无人机航拍工作进行合理的规划，从而实现矿山地质测绘的主要目标。

2.2无人机航拍测量技术在矿山地质灾害中的应用

2.2.1矿区灾情信息的提取

结合无人机航拍测绘技术本身具有的高精度等多个特点，利用专业的数据信息获取设备，对矿区内的基本情况进行合理的拼接，并对平面上的二维坐标进行矩形修正，进而对相应的矿区建立一个完整的三维立体模型，并根据该模型对矿区的具体地质状况进行还原，并将无人驾驶设备所采集的图像与还原的矿区地形进行全面比较，然后利用纹理叠加的方法对矿区内的主要灾区进行详细处理，并结合叠加的图像对矿区内的地质状况进行深入分析，利用符号和文字等方法对各主要灾点进行合理的标注，进而设计出矿区内灾情信息的提取方法，然后利用无人机拍摄技术确保各个图区内的信息具有高精度特点。

2.2.2矿区灾害信息的处理

首先，对所采集的资料进行数据综合评价，从而可以对矿区内的地质灾害进行区域划分，根据所涉及的范围和严重性，将这些资料分为三个级别，并通过测绘和图像解译的方法，对矿区内受破坏的地质状况进行有效的识别，并根据各个主要地区的地质类型所占的面积，对各个地区的破坏状况进行整体评价。其次，对剩余的数据信息进行二次整理，利用无人机技术，对各种数据的精度进行合理的辨识，将精度不高的数据集从系统中剔除，然后，利用边缘模糊化的方法，对不同受灾地区的位置进行定位，并结合地区划分，从中提取出有价值的信息；最后，在获取数据信息的基础上，还应该对各类信息进行合理提炼，利用正向映射技术来将那些校正完毕的数据信息进行高程模型成像，然后在对各类数据信息进行多次对比之后，剔除那些边缘比较模糊的数据信息，这样既可以有效地实现对于数据信息的预处理，也可以满足后续灾区灾害信息处理的基本需求。

结语

综上所述，无人机的发展，促进了航空摄影测量技术在煤矿生产中的广泛应用，既能满足煤矿生产的需求，又能对煤矿生产、生产、管理等方面起到积极的作用。在此基础上，要根据实际情况，灵活应用测量技术，设置无人驾驶飞机的各项参数，规划出一条合理的航迹，以确保测量数据的精度和操作的安全，从而大幅降低测量费用。

参考文献

[1]张清澳.矿山测量中无人机遥感技术的应用[J].世界有色金属,2023(02):184-186.

[2]燕利芳,尚秀全.无人机测量技术在矿山地质测量工程中的应用研究[J].能源与环保,2022,44(09):138-142+149.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.09.023.

[3]武新丽.无人机倾斜摄影测量技术在矿山治理中的应用分析[J].世界有色金属,2022(17):100-102.

[4]王凤艳,赵明宇,王明常等.无人机摄影测量在矿山地质环境调查中的应用[J].吉林大学学报(地球科学版),2020,50(03):866-874.DOI:10.13278/j.cnki.jjuese.20190142.

[5]赵之星,赵燕伶.无人机倾斜摄影测量在矿山地质中的应用[J].冶金自动化,2019,43(05):70-76.