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矿产资源监管无人机航测技术应用研究

2019/12/06 阅读:

摘要:矿产资源是我们国家生产发展的重要资源,现在我们对矿产资源进行检测以及开发的时候还是使用以前传统的老方法,传统的方法效率低已经不能满足现在的需求,因此我们应该改进对矿产资源监管的方法,现在无人机技术发展非常迅速,因此我们可以使用无人机技术来对矿产资源进行监管,以更科学更准确的技术对我们国家的矿产资源进行监管。

关键词:矿产资源监管;低空无人机;航测技术

1低空无人机航测技术的特点

(1)无人机勘测分辨率较高。我们国家矿产资源分布较为广泛且多分布在罢边远地区,因此对矿产资源的勘测难度一般比较大,现在使用的传统检测技术其分辨率较低,不利于矿产资源的开发与管理[1]。而无人机勘测技术可以改变这一现状,无人机的分辨率较高,因此在勘测的过程当中可以很好的实现对矿产资源的管理与检测。(2)无人机勘测对气象条件要求较低。气象条件是我们不能够控制的,但是无人机在勘测矿产资源时对气象条件要求比较低,在恶劣气象条件下也可以照常飞行并对矿产资源进行勘测与管理。

2无人机的工作原理

无人机是集无人飞行、GPS定位、地面通讯以及空中摄像为一体的,无人机在对矿产资源进行勘测时是将这些所有系统都一块应用的。无人飞行很好理解就是没有人驾驶自动飞行,通过GPS定位系统将准确的位置发给无人机处理系统,然后再结合地面控制系统进行勘测。

3无人机勘测技术应用现状

(1)可以准确勘测植被覆盖状况。矿产资源一般分布在山区或者边远的地方,无人机勘测技术可以很好的勘测出矿产资源的分布状况以及当地的植被覆盖状况。一般的矿产储存山脉使用一架无人机就可以很好的勘测出它的矿产含量以及当地的植被覆盖状况,对于较高的山脉或者地形复杂的矿产区,使用数架无人机就可以勘测出周围植被覆盖状况。并且无人机还可以准确的勘测出矿产资源区的植被生长率、植被覆盖面积以及植被存活率等等,这样就可以帮助我们更好的了解矿产区植被状况,使我们更科学的对矿产区进行管理和检测(2)可以更好的了解矿产区的地形状况。有的很多矿产资源分布的地方都是露天的,我们可以借助无人机上面先进的GPS定位系统遥感传感器技术、遥测遥控技术和通讯技术等,可以帮助我们在较短的时间内了解到矿产资源分布区的具体地形和当地的等高线分布状况等,这样就可以实现对矿产资源分布区的掌握。无人机也可以测量矿产资源分布地区的危险指数,很多矿产都是露天分布的,在开采的过程当中会有很多不确定因素存在,同样露天开采的开采程序较为复杂,一稍有不慎就会造成各种人为灾害,比如:山体滑坡或者泥石流等,同样也会对周围环境造成污染。高分辨率卫星可快速准确地获取矿区塌陷范围,清晰地得知细节信息,为分析塌陷的影响因素及影响程度等提供数据支持。但卫星监测的成本高,难以实现长时间地监控。露天矿山的高温区探测方面,三维激光扫描技术及红外成像技术已有了应用,但探测成本偏高,测量的效率较低,且不够安全。(3)矿区土石方量的计量。无人机可以对矿产资源分布地区的矿产含量进行分析和勘测,对矿山的生产规划及成本监控、工程款结算等,有着重要的意义。无人机为矿产资源的含量以及总数的计算提供了新的运算方法,它可以在简短的时间内算出矿产的总含量,并且计算的准确性也较高。

4无人机勘测技术存在的问题

(1)无人机一般体型较小且重量较轻,因此它自身携带的电池电量不是特别充足,因此电池的续航能力较弱。目前一般无人机电池一般能够维持一个小时左右,但是对于一些地形复杂的矿产资源分布区就不能够一次性完成勘测任务,需要多架无人机来对此进行勘测,造成一些不必要的浪费。(2)无人机在处理勘测数据时会有一些不足之处,无人机在计算处理勘测数据时需要用到配套设施,现在很多无人机配套设施软件老化,因此其兼容性较差。这就导致无人机在处理或者传输数据时容易出现错误,使得开采工作较难进行,我们应该提高无人机处理数据的能力,使数据处理更加准确。

5无人机勘测技术应用前景

(1)有利于对矿产资源分布地区进行勘测,无人机勘测准确度较好且勘测较方便,因此我们可以使用无人机对存在危险的地区进行勘测,勘测周围的环境以及植被覆盖状况等等,我们可以通过分析得到的数据来绘制当地的地形图,为以后的开采工作提供前期、后期帮助,使我们更加科学的对当地的矿产资源进行开采和管理。(2)为矿产资源的开采工作提供帮助,无人机可以对矿产资源分布区进行全方位勘测,由此我们可以根据勘测数据来绘制矿产资源分布区的三维图形了解整个矿产资源分布地区的全景,并且无人机还可以不断更新矿产资源分布地区的具体情况。同时,也可以调度施工现场,比如:矿产资源开发时道路的规划与管理,也有利于生产工作人员按照计划对矿产资源进行开采,使得大家分工更加合理有序,保证工期的进度。(3)可以勘测矿产资源分布地区的地形情况,很多矿产资源都是露天分布的,并且其周围的环境非常复杂很多地方都存在有安全隐患,在开采的过程当中稍有不慎就可能造成重大灾害,因此我们在对这些露天矿产资源进行开采时可以利用无人机进行勘测,通过分析无人机勘测的数据来指定开采方案,这样就可以制定出科学的开采计划,也使得工期变短同样也提高了工作效率。(4)实现对矿产资源分布地区的安全管理,无人机勘测技术效率高并且准确度高,不用接触危险的地方就可以航测出矿产资源分布地区周围的环境以及地貌信息,可以了解周围是否有滑坡或者断裂的地方,一旦发现我们就可以采取措施去解决这些问题。除此之外,我们也可以利用无人机勘测技术了解矿产资源分布地区与堆土场之间的空间分布关系,从而实现对堆土场的监管,保证它的安全等等。(5)利用无人机勘测技术可以实现对矿产资源分布地区的生态环境进行实时监控,无人机勘测技术效率高、成本低、安全系数高,我们可以很好的了解到矿产资源分布地区的植被覆盖状况以及植被的种类,也可以了解矿产资源分布地区复垦状况,便于我们对矿产资源分布地区的生态环境进行监管,以保证矿产资源分布地区生态平衡。

6结语

无人机勘测技术发展的越来越迅速也越来越成熟,这都离不开人们不懈的努力,使无人机硬件系统与定位系统发展越来越成熟。无人机航测技术在勘测露天矿产资源当中有着极大的作用,无人机可以很好的分析矿产区周围的地形、植被覆盖状况等。同样无人机电池续航时间长、成像清晰且对数据分析准确,在开采矿产资源方面可以给我们提供更多的便利和帮助。

参考文献

[1]刘兵兵.无人机航测技术在矿山测绘工作中的应用[J].中国金属通报,2019(05):234-235.

作者:赵波 单位:甘肃省地矿局测绘勘查院

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