露天矿山监管中的无人机测绘技术应用分析

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:韩静
[导读] 摘要:在对露天矿山进行监管时,如果使用传统的监管方法,那么会呈现出比较单一的现象,并且还会出现遗漏。
        重庆新界线测绘有限公司  重庆市  409000
        摘要:在对露天矿山进行监管时,如果使用传统的监管方法,那么会呈现出比较单一的现象,并且还会出现遗漏。本文在监管技术的基础上,结合了无人机测绘技术,对露天矿山监管进行了分析,无人机测绘技术具有很大的优点,它能够实现露天矿山的航测,并且能够把相应的数据以及模型应用于矿产资源监测中,通过多源监测数据管理系统,能够很好的实现全面监管。使用该方法对矿山进行监管,能够为矿产资源提供相应的地理信息数据以及信息化监管手段,从而提升整个监管的技术水平,并且还能够有效的保证工作效率以及精准度。
        关键词:露天矿山;监管;无人机航测;应用
        引言
        矿产资源日常执法监察任务,随着矿产经济的不断开发和利用,而出现了日益繁重的现象,监管部门要定期的对矿山的具体情况进行全面的检查,检查内容包括边坡角、绿化覆盖率、矿产资源、以及开采方法等,在对上述内容进行检查时,会发现存在一定的违法违规现象,执法监察人员要能够准确的辨别该现象,并且采取一定的措施,这对工作人员的专业技术以及相关知识有一定的要求,如果只是传统的单一的执政方法,那么已经不能够满足如今执法监察工作的需求。
        1测绘技术方法概况
        近年来,测绘技术在不断的完善和发展,并且很好的融入了计算机、地理信息以及遥感等先进的技术。目前最常用的露天矿山监测手段为人工外业巡查以及常规测绘,测量内容主要包括露天矿控制、碎部点,采场验收等。在对露天矿山进行高程点采集时,如果高程变化较大,那么要适当的加密。在对边坡角进行监测以及开采量进行计算时,可以使用测绘高程数据,这样能够很好的对采场的稳定性以及矿产储量的变化进行监测。大多数情况下在进行测量时,测量人员要进入矿区进行作业,这样能够很好的保证测量精度,但是也存在一定的安全风险。在数据采集过程中,如果使用无人机低空遥感方法进行采集,那么能够做到大面积的数据采集,如果使用外业采集,那么能够很好的保证工作效率。使用无人机进行数据的采集主要依靠的是遥感数据,所以会具有一定的时效性以及空间分辨率,并且测绘周期也比较短。大比例尺航测、倾斜摄影、三维建模等,都属于无人机测绘,在对比较复杂的大范围场景进行测量时,可以使用倾斜摄影技术,该技术属于低空摄影测量技术,具有较高的精准度,并且分辨率比较高,它能够实现局域网联合评差以及多是影响匹配等,从而能够生成三维模型数据,这样就能够很好的把一些属性信息明确的展示出来,从而为测绘提供了一定的精度保障。数字高程模型、数字线画图、以及数字正射影像等,都属于无人机倾斜摄影测绘的成果,图1为具体的生成流程。通过以上测绘成果,能够很好的把露天矿山的情况展现出来,有关人员在对其进行分析时,可以充分结合矿产资源监管的需求。
       
        图1无人机倾斜摄影测绘技术路线
        2监管应用研究
        图2为具体的监管方法流程,监测内容主要包括开采量、边坡角、以及日常监管等。在对露天矿山进行测绘时,通常会使用无人机倾斜摄影以及常规测绘,在对矿区采矿量的变化进行计算时,通常会依据监测成果,在此基础上可以对是否存在违规现象进行判断,然后在实测数据的基础上,对精准度进行对比,以此检验无人机测绘方法的可行性。在对监测数据进行管理时,会建立相应的地质信息系统,并且以三维全景虚拟的模式呈现出来,这在一定程度上能够帮助测量工作的进行,并且提升了地质信息的交互性。
       
        图2监管方法流程图
        2.1开采范围监测
        在对倾斜摄影行摄进行设计时,可以在矿区范围线的基础上适当的进行外扩,为了更好的控制监测时间节点,要在固定点布设像控点,这样就能够生产出分辨率比较高的DOM,在此基础上,再经过人工解译,就能够对矿区的开采范围进行判断,从而能够为巡查监督工作提供相应的数据支持,除此之外,还能够很好的保证工作效率。
        2.2开采量监测
        在对矿产资源进行监测时,最重要的是开采量检测。在对项目进行设计时,一般会使用倾斜摄影三维建模方法,这样能够很好的展示出矿区实景,被测量的露天矿,一般不会被植被覆盖,所以能够很容易的得到相应的DEM数据,在对矿山的体积进行量测时,会使用到该数据。无人机航测法的准确度比常规测绘法但准确度要高,可以使用一定的方法进行对比,可以同时采用无人机航摄作业以及常规测绘方法对矿区进行工作,在此过程中要保证两种方法保持在同一采矿间歇期内,然后利用得到的DEM数据对开采量以及实际开采量进行计算和对比,这样就能够很好的对无人机航测成果的精度进行判定,在此过程中可以对误差进行限定。使用无人机倾斜摄影航测法对矿区进行测量,能够很好的保障测绘人员的安全,并且能够保证所得到的地理信息比较全面,比较精细,不会出现遗漏等情况,所以该方法与常规的测绘方法相比较具有很大的优势。
        2.3边坡角监测
        爆破以及车辆运输等因素会对露天矿区产生一定的影响。爆破会对矿区的边坡产生影响,车辆运输会产生一定的冲击载荷,此时会使露天矿边出现滑坡裂隙等情况。该研究使用了无人机航测技术,该技术能够很好的制作出DEM,然后再利用ArcGIS软件对矿山的坡度进行分析,这样就可以计算出相应的坡度值,从而为具体的开采工作提供相应的数据支持,这样能够很好的保证,开采工作的安全。
        2.4日常开采监管
        在对露天矿山进行日常巡查时,一般会使用无人机航拍,通过得到的矿区视频或者照片来进行检测。在此过程中,要对资源监管系统进行开发和完善,这样能够保证把周期测绘成果以及多源数据进行整合,然后再利用计算机技术对信息资源进行管理,从而帮助企业对各个环节过程进行控制和监督。管理者通过数字正射影像以及倾斜三维模型,能够直接的观察到露天矿的实际情况,从而制定出科学合理的管理措施,这样能够很好的实现矿山的环境保护以及土地复用等。根据行测结果,可以直接决定露天矿的开采量、开采时间、岩石量等。总而言之,使用该技术能够很好的帮助管理者在事前进行分析和预测,在工作过程中可以实现实时监控,能够有效的保证管理水平。
        结束语
        使用现代测绘技术对露天矿山进行监测,能够有效的实现对空间数据的采集储存,在此过程中还能够实现自动化和智能化的测绘,这样不仅能够保证相关监测数据的准确,还能够很好的对露天矿山的开发状况进行准确的分析。文章分析了无人机航测法以及常规测绘对监测结果精确度产生的不同影响,并且对他们的精准度进行了比较。通过实验研究可以发现,无人机航测法能够有效的提升工作效率,并且减少外业劳动强度,大大的缩短了检测周期,提升了检测精度,该方法已经成为监管工作中一种快速有效的途径。在地质学中融入测绘技术,能够很好的促进科学技术的进步,并且能够很好的促进矿产资源监管技术水平的提升。
        参考文献:
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