無人機探測在地質找礦中的應用

張林鋒，李樹聰

（云南物探礦業有限公司，云南 昆明 652100）

現階段，在礦區中尋找礦石的方法主要有地質探測法、物理探測法、化學探測法等，這類傳統的方法在進行使用的過程中存在效率較低的問題，分析效率低下的原因，主要在于難以對礦區整體進行實時的監控，開采過程沒有具體的目標，目的性較弱。

在這種情況下，無人機探測技術應運而生，無人機充分利用自身靈活等多方面優勢，充分協助了地質工作人員的找礦過程，解決了找什么、去哪找、如何找的問題，如何進一步的使無人機探測技術與地質找礦活動相結合值得人們探究和思考。

1 無人機應用的優勢分析

首先，在無人機成像方面，具有分辨率高、機動靈活的優勢，用傳統的方法進行礦石尋找的過程中，采用的技術主要為民用遙感衛星和常規的航空攝影，其測量精度最高只能達到0.2m～0.4m，而無人機探測技術在成像方面能夠輕易的實現0.1m的分辨率，采用無人機探測技術在分辨率方面實現了極大地提高，有助于提高礦區和礦石尋找的效率；同時，無人機技術所占體積較小，飛行較為靈活，能夠進入到任何區域，受到的限制較少，因此成像也較為機動靈活，無人機在準備起飛和降落的過程中，整體要求較低，實現起來極為方便[1]。其次，在無人機的適應性方面，無人機探測技術受天氣環境的影響較小，經過分析后可以發現進行礦石開采的地區往往距離城市較遠，地質條件和天氣條件較為惡劣，如果進行傳統的人工探測行為危險系數極高，而無人機探測技術剛好解決了這一問題，無人機的飛行高度并不受限，同時在惡劣的天氣條件下也能夠進行地形探測，飛行的穩定度也不會受到太大影響，所得到的圖像分辨率依舊能夠達到辨識標準，優勢顯著[2]。

2 無人機探測在地質找礦中的應用

2.1 應用于露天礦山的測繪方面

在不同的地質里尋找礦石的過程中，首先要對地質的地貌地形以及環境方面做一個詳細的探測，無人機技術剛好可以借助其自身的優勢進行礦山的整體測繪。首先通過各方了解，對礦山的整體面積和地形的變化情況有一個整體認識，簡單地進行區塊劃分，使地形情況相近的區域成為一部分，隨后，再使用航線及相空點設計技術，確定無人機進行探測過程中的飛行路線，在進行航線設計的過程中，要盡量的避免探測區域的“留白”，盡可能的保證區域探測的全面。在無人機進行飛行探測的過程中，其精準度與地面所設置的像控點關系密切，因此，相關技術人員在進行像控點的安排與設計過程中，要注意使像控點均勻的分布在探測區域內，保證其充分合理性。

2.2 應用于數據處理與穩定分析

無人機在對礦區進行探測過程中機身，通常攜帶的是GPS定位系統、非量測型相機以及慣導裝置，這三個裝置在技術上給予很大支持，但在質量較輕，因此使得無人機機型較輕，在飛行的過程中難免會受到大風等不利天氣影響，使得數據精度上產生偏差，為了解決此項問題，無人機探測技術須在數據處理技術和圖像穩定方面實現提高，經過近幾年的研究，該項技術已經基本成熟。

無人機在進行地面圖像勘測的過程中，可以根據參考資料和實際需求進行圖像的糾正處理，根據現實情況，地形勘測人員可以選擇相對圖像糾正和絕對圖像糾正，無人機遙感成像在進行圖像糾正過程中，主要應用影像間相同命名點之間的自動化集成，通過提前使用數碼相機進行目標的預設，再使用特征匹配，最后計算得到同名點并進行集成，該過程體現了無人機技術在數據處理方面的強大應用[3]。

2.3 應用于礦區可視化和預警防控

利用無人機的探測技術，可以有效地實現礦區的可視化，應用預處理得到的數據模型可以在計算機上進行礦山地質全貌模擬，展現出整體的地形情況，人們可以清晰地觀看到整個礦區地形起伏，并且可以在網絡地形模擬圖像上進行繪制，通過添加文字或記號標注出需要著重引起注意的地方，實現多維數據的重疊和融合。

同時，通過可視化技術可以實現礦區整體情況的模擬，對礦區的開采程度、開采方式以及預期出現的開采危害等進行預期估算，起到預警防控的作用，同時還可以利用現代化技術結合無人機探測影像，對露天礦區災害進行三維圖像立體化，由此礦區施工人員可以在進行礦區開采之前準備較為充分的危險逃生方案，從側面保證了整個開采過程施工人員的個人安全。

2.4 無人機在物探方面的應用

面對極為復雜的勘測地形，傳統的人工勘測很容易出現人員危險，利用無人機物探技術，避免了勘測人員出動，保證了人員的生命安全。

目前，彩虹3型無人機在低空物探領域已經實現了應用，為我國礦石調研提供了一種有效的方式，并且逐漸形成了一套比較成熟的技術方法運行體系，無人機航空物探技術目前的應用趨勢良好，在未來也會成為在地質中進行找礦的主要方法之一，其研究前景十分光明。

3 結語

隨著人們對于無人機探測技術的不斷研究和改進，在未來，無人機探測技術將主要應用于地形測量、露天礦石開采與礦邊坡探測與穩定分析、露天采場可視化與預警防控、無人機航空物探測量及高位隱蔽性地質災害調查等多個方面，極大地提高了地質找礦的效率及礦山開采監控。