无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用

无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用

廖世愉、衣万里

辽宁有色勘察研究院有限责任公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：本文探讨了无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用。通过使用无人机进行航拍和生成高分辨率的地形模型，无人机摄影测量技术为矿山核查工作提供了一种快速、准确和经济高效的方法。利用这项技术，可以有效监测矿山的开采过程、环境影响以及安全风险。该文还介绍了目前在矿山核查中广泛使用的无人机型号和相关软件，并讨论了无人机摄影测量技术在矿山管理中的未来发展趋势。

关键词：无人机摄影测量；矿山工程；应用

引言：随着全球矿产资源需求的不断增长，矿山的开采和管理变得越来越重要。然而，传统的矿山核查方法受限于空间和时间的限制，无法提供全面、即时的数据支持。因此，寻求一种高效、准确的矿山核查方法变得尤为重要。无人机摄影测量技术由于其快速、灵活和高精度的特点，正逐渐成为矿山核查领域的热门技术。本文将详细探讨无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用，以及其对矿山管理的影响和未来发展趋势。

1.无人机摄影测量技术概述

1.1 无人机的发展历程

随着科技的不断进步，无人机技术在各个领域得到了广泛应用。无人机最初被用于军事侦察和空中攻击等领域，在这些领域中取得了显著的成就。然而，随着无人机技术的不断发展，其在民用领域的应用也日益显现出巨大的潜力。无人机在摄影测量领域的应用正变得越来越普遍，并且在矿山核查中起到了重要的作用。

1.2 无人机摄影测量技术的基本原理

无人机摄影测量技术基于航空摄影测量原理，结合无人机的灵活性和高空拍摄能力，能够提供高分辨率、高精度的地形模型和三维地图。其基本原理包括航摄计划、相机标定、航空三角测量以及数字影像处理等环节。通过搭载高分辨率相机和传感器，无人机可以从不同角度和高度进行全面和快速的摄影测量，获取完整的地形数据，对矿山进行精准测量和核查。

1.3 相关装备与软件介绍

在无人机摄影测量技术中，需要配备一系列专业装备和软件。首先是无人机本身，可根据任务需求选择适合的型号和配置，例如垂直起降无人机、多旋翼无人机等。其次是高分辨率相机和传感器，可以选用多频段相机和多种传感器，以满足不同的拍摄需求。还需要使用地面控制点和空中控制点等测量设备，用于提高航摄的精度和数据准确性。

2.无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用

2.1地形测量与三维建模

在矿山核查中，无人机摄影测量技术可用于进行地形测量与三维建模，为矿山运营提供准确的地貌和地形数据。通过使用搭载高分辨率相机的无人机，可以快速、精确地获取矿区的地表信息。这些数据可以用来生成数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DTM），进一步构建三维地貌模型。

通过进行地形测量和三维建模，相关部门可以更好地了解矿山地貌特征，如山体高度、坡度等信息。这些数据可以帮助决策者制定更科学有效的矿山规划和开采策略。同时，三维地貌模型还可以为环境保护和资源管理部门提供技术支撑，用于评估矿山对周边地区的潜在影响。

2.2矿区环境监测

无人机摄影测量技术在矿山核查中还可以用于矿区环境监测。通过搭载气象传感器和多光谱相机的无人机，可以实时采集矿区的空气质量、水质状况以及植被生长情况等环境指标。这些数据有助于监测矿山对周边环境的影响，并及时采取必要的调控措施。

利用无人机进行矿区环境监测，具有覆盖范围广、监测频次高、成本低廉等优势。相比传统的监测方法，无人机能够快速准确地获取环境数据，提高监测的效率和精度。同时，无人机还可以应用于矿区生态恢复和修复工作中，通过监测植被覆盖率和生态系统健康状况，帮助制定合理的生态保护方案。

2.3安全风险评估

无人机摄影测量技术在矿山核查中还可以用于安全风险评估。通过搭载红外热像仪和高精度相机的无人机，可以对矿区进行全方位、高分辨率的安全隐患巡检。无人机可以快速飞越矿山区域，记录可能存在的裂隙、滑坡、塌陷等安全隐患，提供及时的监测和预警。

无人机在安全风险评估中的应用，不仅可以保障矿工的安全，在发现安全隐患后及时采取措施，还可以降低勘察和巡检过程中人员的风险。而且，由于无人机具有机动性强、适应性广的特点，可以进入矿山较为危险或难以到达的区域，提供更全面准确的安全评估数据，为矿山管理部门的决策提供科学依据。

3.无人机摄影测量技术的优势与挑战

3.1 优势：快速高效、准确性高、成本低

无人机摄影测量技术在矿山核查中具有显著的优势。它能够实现快速高效的数据采集，无人机能够在短时间内飞行到目标区域并获取大量的图像数据，相比传统的人工测量方法，大大节省了时间和人力成本。由于无人机搭载的相机具备较高的拍摄分辨率和准确的定位系统，所获取的图像数据能够提供更为精确的地理信息，有助于对矿山地貌、土地利用及环境变化等进行准确分析和评估。无人机摄影测量技术的应用成本相对较低，只需要一台或多台无人机设备及相关的数据处理软件，相比传统的航空遥感或测量设备，成本开支大大降低。

3.2 挑战：飞行安全、数据处理和分析、标准化与规范

然而，无人机摄影测量技术在矿山核查中面临一些挑战。首先是飞行安全问题，无人机作为一种飞行器具，其操作涉及到空域的管理与协调，需要遵守航空法规以及相关飞行安全标准，确保飞行过程中不会对人员和设施造成危害。其次是数据处理和分析的难题，无人机所获取的图像数据极其庞大，对于数据的存储和处理都提出了高要求，需要专业的软件和硬件设备进行快速有效的处理和分析。由于无人机摄影测量技术在矿山核查中的应用尚处于发展阶段，缺乏统一的标准化和规范化指导，这就导致了数据的比较困难以及结果的可靠性和可重复性的问题。因此，解决这些挑战需要制定相应的政策和标准以及加强相关技术的研究和发展。

4.无人机摄影测量技术在矿山管理中的未来发展趋势

随着无人机技术的进一步革新和升级，无人机摄影测量技术的精度和稳定性将大幅提升。高精度的无人机摄影测量数据将成为矿山管理决策的重要依据，为矿山规划、生产管理、资源评估等方面提供准确的数据支持。同时，随着无人机传感器技术的不断改进，将可以实现对矿山环境的全方位监测，包括地形地貌、水土流失、水质变化等，为矿山管理人员提供全面的信息和快速的响应能力。

随着人工智能技术的快速发展，无人机摄影测量技术将与人工智能相结合，实现更加智能化的矿山管理。无人机摄影测量系统将能够通过图像识别和分析，自动识别并监测矿山中的各种物体和现象，包括挖掘机、运输车辆、裂缝等，从而实现对矿山生产过程的实时监控和智能化管理。

结语：无人机摄影测量技术对于矿山核查工作具有重要意义，它不仅提供了一种快速、高效且准确的数据获取方法，还促进了矿山管理的智能化发展。然而，在推广和应用该技术的过程中仍存在一些挑战，包括技术标准化和数据处理等方面。因此，需要进一步加强技术研究和政策支持，以推动无人机摄影测量技术的发展并实现其在矿山核查中的最大化应用。

参考文献

[1]李亚东.无人机三维倾斜摄影技术在矿山监测中的应用[J].世界有色金属,2021(01):172-173.

[2]龙凌媛.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用研究[J].无线互联科技,2020,17(18):11-12.

[3]李证明.无人机摄影测量在矿山地形测量中的应用[J].世界有色金属,2020(14):30-31.