無人機(jī)技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用探討

莫飛海

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊(duì)，廣東 清遠(yuǎn) 511520）

隨著科技技術(shù)的不斷完善，無人機(jī)技術(shù)不止運(yùn)用在礦產(chǎn)資源開采中，在諸多領(lǐng)域也能見到它的身影。無人機(jī)的理念核心是以動力驅(qū)動為媒介，機(jī)身無人駕駛的航空設(shè)備。無人機(jī)內(nèi)部存在許多高新科技技術(shù)的融合。遙感技術(shù)、通信技術(shù)以及全球定位技術(shù)融為一體。能有效的對地理環(huán)境和地質(zhì)地貌進(jìn)行監(jiān)測和勘查[1]。為相關(guān)部門提供有效的實(shí)時(shí)信息，同時(shí)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作中引入無人機(jī)技術(shù)，可以從操作難度和測繪精度以及實(shí)時(shí)性上去提升效率。

1 無人機(jī)技術(shù)簡述

無人機(jī)技術(shù)最大的好處是不受時(shí)間和空間因素的影響，主要是由地面控制系統(tǒng)、任務(wù)荷載系統(tǒng)以及飛行系統(tǒng)共同組成，它可以在地面或者天空等多個(gè)角度來觀測目標(biāo)，可以對地質(zhì)地貌、環(huán)境空間、自然資源等信息進(jìn)行觀測，快速高效的獲得高分辨率的影像數(shù)據(jù)，以此來對人們生活中的需求提供服務(wù)[2]。無人機(jī)技術(shù)相比于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，它所包含的傳感器更先進(jìn)，更能為現(xiàn)代高新技術(shù)工作服務(wù)，收集一些更高分辨率的圖片和影像，這樣就能更清晰、更深度的了解到信息的完整性。

其次無人機(jī)還具有一個(gè)非常鮮明的特點(diǎn)，雖然其中有著非常高要求的先進(jìn)技術(shù)，但是其運(yùn)行成本相對來說不是太高，與遙感系統(tǒng)對比更具有優(yōu)勢性。由于是無人駕駛狀態(tài)，所以在安全系數(shù)方面非常高，同時(shí)操作難度也比較低，可以靈活的進(jìn)行操控，對于信息的獲取也比較方便。但任何事情有利也有弊，不可能所有都是積極因素，無人機(jī)由于本身非常輕巧的緣故，會受到一定的風(fēng)力和氣候因素的影響，導(dǎo)致機(jī)身不穩(wěn)定，無法展開實(shí)際的探索工作。無人機(jī)技術(shù)還在不斷的拓展領(lǐng)域，除了在農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)保等領(lǐng)域有所應(yīng)用，在礦山地質(zhì)勘查工作中也可以進(jìn)行參與。

2 無人機(jī)技術(shù)在礦山環(huán)境調(diào)查工作中所遇到的阻礙問題

2.1 技術(shù)人才缺乏專業(yè)核心理論

無人機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)需要工作人員具有硬性技能的技術(shù)形式，屬于高新技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中的分支，對技術(shù)人員的要求非常高。在運(yùn)用到礦山環(huán)境調(diào)查工作中，相關(guān)技術(shù)人員通常只注意實(shí)踐效果，將注意力主要放在無人機(jī)的運(yùn)行過程和收集信息結(jié)果中，并不能有效了解無人機(jī)技術(shù)的核心理論，只是片面的運(yùn)用，如果技術(shù)人員不加強(qiáng)知識獲取和相關(guān)培訓(xùn)，后期將會影響到礦山信息收集的效率[3]。

2.2 受到天氣環(huán)境等因素的影響

在對礦山環(huán)境進(jìn)行調(diào)查時(shí)，一定要確保無人機(jī)的穩(wěn)定飛行，否則無法獲取到相關(guān)的詳細(xì)信息。但影響無人機(jī)正常穩(wěn)定飛行的最大因素是惡劣天氣。無人機(jī)由于其體型較小，方便偵查工作。所以在遇到臺風(fēng)和暴風(fēng)雨等天氣時(shí)，不能穩(wěn)定的飛行和獲取相關(guān)礦山地質(zhì)信息，這樣也會在一定程度上影響工作效率，為礦物質(zhì)的開采和收集工作加大難度。如果能有效的解決天氣環(huán)境因素的影響，將能最大程度的提高工作人員的工作效率。

3 無人機(jī)技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用措施

3.1 通過無人機(jī)技術(shù)來獲取礦山數(shù)據(jù)信息

在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采工作時(shí)，一定要提前做好完整的檢測工作。否則會隨著開采深度的不斷加深，以及環(huán)境的不斷變化，出現(xiàn)一系列的安全方面的風(fēng)險(xiǎn)，這些問題都會阻礙礦山環(huán)境調(diào)查工作的開展，提前對礦山的周邊環(huán)境以及地形地貌進(jìn)行觀測，能有效的避免許多的風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，其次還受傳統(tǒng)勘查技術(shù)的影響，在有關(guān)地質(zhì)信息獲取的過程中，會有許多技術(shù)性方面的難題。而將無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到其中，可以有效的改善這一現(xiàn)狀。無人機(jī)技術(shù)有著非常完善的技術(shù)和信息系統(tǒng)，對于礦山地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查和氣候地理等各方面的信息有著豐富的儲存，其廣大的數(shù)據(jù)庫可以有效的為技術(shù)人員提供服務(wù)，更加方便的了解地質(zhì)情況以及礦山周圍的地形，能提早的做出正確的判斷。另外無人機(jī)技術(shù)還融合了許多高新技術(shù)的優(yōu)勢，具有遙感技術(shù)獲取高分辨率的影像功能，可以對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和了解，以建模的形式來對礦山附近的地質(zhì)信息進(jìn)行觀測，為工作人員省去了非常多的時(shí)間成本，提前避免許多風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)在對礦山地質(zhì)信息了解的過程當(dāng)中，由于部分技術(shù)人員還不具備專業(yè)性的知識技能，對礦山周邊的基礎(chǔ)信息了解的不夠到位，導(dǎo)致后期在開采礦產(chǎn)資源工作方面會出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。礦山周邊環(huán)境具有一定的復(fù)雜因素，不合理的開采會導(dǎo)致周邊環(huán)境遭到破壞，難以復(fù)原的事情發(fā)生。為了改變這一現(xiàn)狀將無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用于在礦產(chǎn)資源開采中會有非常大的收益，它能有效的對礦山周邊的環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過精準(zhǔn)的定位來提供有效數(shù)據(jù)，幫助工作人員更好的做出實(shí)踐性決策，同時(shí)可以在開展礦山工作的過程中對周邊環(huán)境和資源進(jìn)行了解，及時(shí)做出最正確的判斷。

圖1 無人機(jī)技術(shù)礦山影像獲取

3.2 通過無人機(jī)技術(shù)來獲取礦山周圍地質(zhì)環(huán)境信息

在勘測礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查過程中，如果不能提早的對礦山周邊環(huán)境信息以及地質(zhì)情況進(jìn)行了解，后期就會造成環(huán)境的破壞、地面坍塌、泥石流、水土流失等各種自然災(zāi)害的發(fā)生。通過無人機(jī)技術(shù)可以對礦山周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，深度分析礦山周邊的環(huán)境破壞以及環(huán)境污染程度等問題，為了后期的恢復(fù)治理工作和礦山復(fù)墾奠定基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)礦山綠色可持續(xù)發(fā)展。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的礦山開采工作采取的主要是人工實(shí)地調(diào)查方式，這種工作模式會加大人員的投入，成本相對較高，同時(shí)還具有一定的危險(xiǎn)性。所獲取的信息精確度不能得到有效保障。在勘查地質(zhì)環(huán)境周圍的實(shí)際情況時(shí)，需要預(yù)先設(shè)定好大量的觀測點(diǎn)，工作難度非常大。這時(shí)引入無人機(jī)技術(shù)無疑是雪中送炭，它對于礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查能起到非常大的幫助。工作人員需要提前對觀測區(qū)域進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，后期無人機(jī)按照設(shè)置的航線來進(jìn)行勘測，借助遙感系統(tǒng)的高分辨率獲取圖像的功能，通過專業(yè)的軟件來建立三維模型。以此來進(jìn)行觀測和測量，獲取有效的環(huán)境信息。另外可以對山體的體積、長度、表面積、滑坡、斷層、產(chǎn)狀信息、崩塌等信息進(jìn)行了解。同時(shí)還可以借助此技術(shù)來觀測研究區(qū)域的正射影像、等高線地形圖等一些相關(guān)的圖像顯示來收集信息，方便于工作人員可以快速的收集到礦山周邊環(huán)境的破壞程度，具體分析破壞源頭，以此來制定相關(guān)的解決方案，為后期的環(huán)境恢復(fù)工作提供有效的信息技術(shù)基礎(chǔ)。

3.3 通過無人機(jī)技術(shù)判斷地質(zhì)災(zāi)害

運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)來獲取礦山地質(zhì)環(huán)境相關(guān)信息，提前預(yù)測后期可能會發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，有效的規(guī)避會對人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響的因素，同時(shí)也為礦山周邊環(huán)境產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，以便造成不必要的環(huán)境污染以及滑坡、泥石流、地面坍塌等自然災(zāi)害的發(fā)生。

無人機(jī)技術(shù)結(jié)合了許多高新技術(shù)的特點(diǎn)，擁有高分辨率的三維模型功能，在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，可以通過觀察三維模型所反映出來的詳細(xì)數(shù)據(jù)，了解到災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn)。例如在對某個(gè)區(qū)域的礦山進(jìn)行開采時(shí)，該地區(qū)突然發(fā)生了地質(zhì)裂縫災(zāi)害，為了有效了解此災(zāi)害的發(fā)生是否與礦山開采工作有關(guān)，工作人員就可以通過此類方式來進(jìn)行分析和判斷。

對礦山的地質(zhì)信息進(jìn)行資料收集，然后再對礦山周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解，制定出詳細(xì)的工程圖。運(yùn)用無人機(jī)獲取三維模型的功能，將不同資料利用地理軟件進(jìn)行疊加，形成三維的立體模型圖，這樣就能更加直觀的了解到裂縫發(fā)生的原因和具體位置，判斷出是否與人為的礦山開采工作有關(guān)。無人機(jī)技術(shù)不同于人工現(xiàn)場實(shí)地勘查，它能節(jié)省非常多的人力和物力，同時(shí)所獲取的信息更加的具有權(quán)威性，方便工作人員快速的進(jìn)行判斷，長期的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，有效的避免礦山災(zāi)害的發(fā)生頻率。

4 結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用可以為礦山地質(zhì)環(huán)境勘測工作帶來許多積極的效應(yīng)。從技術(shù)層面來說，它能運(yùn)用遙感技術(shù)所具有的高分辨率圖像獲取功能。從資金成本方面來看，它所采用的是無人駕駛的方式。節(jié)省了非常多的人力和物力。同時(shí)其操作難度不高，所獲取的詳細(xì)數(shù)據(jù)具有質(zhì)量高，準(zhǔn)確性高等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)。為礦山地質(zhì)環(huán)境勘測工作做出了巨大貢獻(xiàn)。關(guān)于對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行的有效保護(hù)，減少了許多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。綜合的帶動了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的開展。