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矿山监测
浏览:     发布日期:2017-07-25
一、行业应用背景
       随着我国经济的不断发展,第二第三产业经济不断向前推进,人们对生活水平及生活质量要求的不断提高,我国对矿产资源的需求也在不断增加。矿山测绘工作,直接影响到矿山的开采与挖掘,对施工效率、质量、安全等方面,都具有较大的影响。矿山环境治理与生态恢复如何做到快速、准确、实时的监测矿山开发成为关键,遥感技术的快速发展与成熟,为矿山监测提供了准确数据。无人机在矿山测绘中的推广与应用,逐渐摒弃了以往旧的测绘方法。利用无人机勘测研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律、矿体变化特征等,具有较高的效率,节省人力成本,是地质科学与经济科学的综合体现。利用无人机传回来的地质资料等直接服务于国民经济建设。
二、无人机应用优势
       快速获取数据 精准量化分析采用无人机航测系统 ,可以快速获取矿区高分辨率正射影像图,了解矿山开发现状,实现矿区动态监测,为重大矿山事件,提供快速应急响应能力;
       利用高分辨的无人机影像可计算高精度,真彩色三维地形数据,并可进行方量计算,变化检测等定量分析。
       利用无人机低空遥感技术,可以对矿山开发状况、矿山环境、矿区灾害监测等工作中发挥重要作用。
       具有适用地形广泛、影像实时传输、高危地区探测、成本低、快速高效、使用机动灵活等优势。
三、无人机在矿山领域的应用
(1)数字矿山建设
       数字矿山建设是矿山信息化管理的重要手段,数字矿山建设需要基础矿山信息数据,包括(数字正射影像图,地形图和数字高程模型数据等),可以了解到包括(开采点位置、状态、矿种、开采方式、占地范围与土地类型、固体废弃物堆积范围和占用土地类型等) 。
       目前多数矿山都有一些传统手段获取的基础数据, 需要解决的关键问题是矿山建设不断更新地理数据。而以往的技术操作起来周期长,费用高,影响了数字矿山的建设需求,另外,由于矿山多在偏僻山区,很多难满足飞行的条件,直接影响了数据现势性的需求,用无人机测绘系统,就很容易的避免了这些困难,满足数字矿上建设的特殊需要。由于矿山测绘的精确度会影响以后在矿山开采过程的施工安排,所以加强无人机航测管理力度,保证测绘数据准度是其改进及完善的主要方向。而用无人机就可以采集到高精度的原始数据,最高的地面采样距离可以达到1.1厘米。满足大比例尺的测绘要求。
图:数字矿山建设
(2)矿区灾害应急指挥
       由于无人机是长航时,长距离测绘无人机,可以一架次最高获取50平方公里受灾区域影像资料,有影像实时回传实时图像拼接功能,还可以实时回传视频数据,灾前预警期间可以在高风险地区航拍获取灾前地面影像资料; 为灾中应急调查和快速评估提供有利依据,提高灾害监测能力;灾后恢复重建和损失评估,通过航拍可进行灾后恢复重建选址、规划、进度调查和监测, 以及进行灾情总体评估和专项评估。
(3)矿山的监管治理
       由于矿山资源稀缺性和不可再生的特点,使得矿产资源越来越珍贵,因此也给资源的合理利用带来了管理与开发的难题,使用无人机可以对乱采、乱挖矿山的现象,特别是有一些无证开采的矿山进行治理和监管,可以实现空中监视,通过无人机摄影监测,可快速、直观的发现矿区盗采行为,而通过不同时期的影像对比和数据计算,可以高精度的计算矿区的盗采量和变化量,为执法部门打击盗采行为提供及精确的量化依据,此举将有效震慑违法犯罪分子,遏制非法盗采行为,让非法盗采“无处遁形。 这样一来可以有效的实现监管,有力的打击违法开采资源的活动。实现和谐矿山建设的目的。
图:矿山开采监管
(4)矿山环境治理
       近年来,由于矿山的开发对周边的环境造成了严重的破坏,如大气污染、水体污染,土地塌陷等,矿山环境治理与恢复,是目前矿山管理的主要工作之一,职能部门可以利用无人机,对目标区域进行数据采集,经过计算机处理,进行定性或定量分析矿山环境的治理恢复的真实现状,为管理者提供决策依据。 
图:矿山开采造成的环境污染和地质灾害及次生灾害
 
四、无人机矿山工作流程
航线规划:给定获取范围,明确数据要求(分辨率,重叠度),自动生成作业航线
地面控制:根据精度要求,设定地面控制点布设方案,并完成外业测量
飞行获取:根据设计航线完成飞行,获取数据
数据质检:利用无人机管家“智检图”功能完成无人机质检,确保飞行数据质量符合成果要求,并可导出到第三方软件处理
数据优化:利用无人机管家“智理图”完成无人机数据优化,如色彩优化,畸变消除,金字塔制作等,将最合适的数据导入到后期处理
一键拼图:利用无人机管家“智拼图”,快速形成矿区影像图和三维数据
结果分析:利用数据成果,生成等高线、DTM等,依此计算体积、坡度、剖面线等信息,用来进行变换监测和定量分析
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