礦產資源監管中低空無人機航測技術的應用研究

趙 波

（甘肅省地礦局測繪勘查院，甘肅 蘭州 730060）

1 低空無人機航測技術的特點

（1）無人機勘測分辨率較高。我們國家礦產資源分布較為廣泛且多分布在罷邊遠地區，因此對礦產資源的勘測難度一般比較大，現在使用的傳統檢測技術其分辨率較低，不利于礦產資源的開發與管理[1]。而無人機勘測技術可以改變這一現狀，無人機的分辨率較高，因此在勘測的過程當中可以很好的實現對礦產資源的管理與檢測。

（2）無人機勘測對氣象條件要求較低。氣象條件是我們不能夠控制的，但是無人機在勘測礦產資源時對氣象條件要求比較低，在惡劣氣象條件下也可以照常飛行并對礦產資源進行勘測與管理。

2 無人機的工作原理

無人機是集無人飛行、GPS定位、地面通訊以及空中攝像為一體的，無人機在對礦產資源進行勘測時是將這些所有系統都一塊應用的。無人飛行很好理解就是沒有人駕駛自動飛行，通過GPS定位系統將準確的位置發給無人機處理系統，然后再結合地面控制系統進行勘測。

3 無人機勘測技術應用現狀

（1）可以準確勘測植被覆蓋狀況。礦產資源一般分布在山區或者邊遠的地方，無人機勘測技術可以很好的勘測出礦產資源的分布狀況以及當地的植被覆蓋狀況。一般的礦產儲存山脈使用一架無人機就可以很好的勘測出它的礦產含量以及當地的植被覆蓋狀況，對于較高的山脈或者地形復雜的礦產區，使用數架無人機就可以勘測出周圍植被覆蓋狀況。并且無人機還可以準確的勘測出礦產資源區的植被生長率、植被覆蓋面積以及植被存活率等等，這樣就可以幫助我們更好的了解礦產區植被狀況，使我們更科學的對礦產區進行管理和檢測

（2）可以更好的了解礦產區的地形狀況。有的很多礦產資源分布的地方都是露天的，我們可以借助無人機上面先進的GPS定位系統遙感傳感器技術、遙測遙控技術和通訊技術等，可以幫助我們在較短的時間內了解到礦產資源分布區的具體地形和當地的等高線分布狀況等，這樣就可以實現對礦產資源分布區的掌握。

無人機也可以測量礦產資源分布地區的危險指數，很多礦產都是露天分布的，在開采的過程當中會有很多不確定因素存在，同樣露天開采的開采程序較為復雜，一稍有不慎就會造成各種人為災害，比如：山體滑坡或者泥石流等，同樣也會對周圍環境造成污染。高分辨率衛星可快速準確地獲取礦區塌陷范圍，清晰地得知細節信息，為分析塌陷的影響因素及影響程度等提供數據支持。但衛星監測的成本高，難以實現長時間地監控。露天礦山的高溫區探測方面，三維激光掃描技術及紅外成像技術已有了應用，但探測成本偏高，測量的效率較低，且不夠安全。

（3）礦區土石方量的計量。無人機可以對礦產資源分布地區的礦產含量進行分析和勘測，對礦山的生產規劃及成本監控、工程款結算等，有著重要的意義。無人機為礦產資源的含量以及總數的計算提供了新的運算方法，它可以在簡短的時間內算出礦產的總含量，并且計算的準確性也較高。

4 無人機勘測技術存在的問題

（1）無人機一般體型較小且重量較輕，因此它自身攜帶的電池電量不是特別充足，因此電池的續航能力較弱。目前一般無人機電池一般能夠維持一個小時左右，但是對于一些地形復雜的礦產資源分布區就不能夠一次性完成勘測任務，需要多架無人機來對此進行勘測，造成一些不必要的浪費。

（2）無人機在處理勘測數據時會有一些不足之處，無人機在計算處理勘測數據時需要用到配套設施，現在很多無人機配套設施軟件老化，因此其兼容性較差。這就導致無人機在處理或者傳輸數據時容易出現錯誤，使得開采工作較難進行，我們應該提高無人機處理數據的能力，使數據處理更加準確。

5 無人機勘測技術應用前景

（1）有利于對礦產資源分布地區進行勘測，無人機勘測準確度較好且勘測較方便，因此我們可以使用無人機對存在危險的地區進行勘測，勘測周圍的環境以及植被覆蓋狀況等等，我們可以通過分析得到的數據來繪制當地的地形圖，為以后的開采工作提供前期、后期幫助，使我們更加科學的對當地的礦產資源進行開采和管理。

（2）為礦產資源的開采工作提供幫助，無人機可以對礦產資源分布區進行全方位勘測，由此我們可以根據勘測數據來繪制礦產資源分布區的三維圖形了解整個礦產資源分布地區的全景，并且無人機還可以不斷更新礦產資源分布地區的具體情況。

同時，也可以調度施工現場，比如：礦產資源開發時道路的規劃與管理，也有利于生產工作人員按照計劃對礦產資源進行開采，使得大家分工更加合理有序，保證工期的進度。

（3）可以勘測礦產資源分布地區的地形情況，很多礦產資源都是露天分布的，并且其周圍的環境非常復雜很多地方都存在有安全隱患，在開采的過程當中稍有不慎就可能造成重大災害，因此我們在對這些露天礦產資源進行開采時可以利用無人機進行勘測，通過分析無人機勘測的數據來指定開采方案，這樣就可以制定出科學的開采計劃，也使得工期變短同樣也提高了工作效率。

（4）實現對礦產資源分布地區的安全管理，無人機勘測技術效率高并且準確度高，不用接觸危險的地方就可以航測出礦產資源分布地區周圍的環境以及地貌信息，可以了解周圍是否有滑坡或者斷裂的地方，一旦發現我們就可以采取措施去解決這些問題。除此之外，我們也可以利用無人機勘測技術了解礦產資源分布地區與堆土場之間的空間分布關系，從而實現對堆土場的監管，保證它的安全等等。

（5）利用無人機勘測技術可以實現對礦產資源分布地區的生態環境進行實時監控，無人機勘測技術效率高、成本低、安全系數高，我們可以很好的了解到礦產資源分布地區的植被覆蓋狀況以及植被的種類，也可以了解礦產資源分布地區復墾狀況，便于我們對礦產資源分布地區的生態環境進行監管，以保證礦產資源分布地區生態平衡。

6 結語

無人機勘測技術發展的越來越迅速也越來越成熟，這都離不開人們不懈的努力，使無人機硬件系統與定位系統發展越來越成熟。無人機航測技術在勘測露天礦產資源當中有著極大的作用，無人機可以很好的分析礦產區周圍的地形、植被覆蓋狀況等。同樣無人機電池續航時間長、成像清晰且對數據分析準確，在開采礦產資源方面可以給我們提供更多的便利和幫助。