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同样是矿山监测,为啥别人比我效率高三倍?

2017年5月31日 - 未分类

由于矿山多在偏僻山区 ,地形复杂,自然状况恶劣,传统的矿山监测方式测量难度大、 周期长,无法满足当今矿山监测对地理数据不断更新的要求。

无人机倾斜摄影技术,受地形限制较小,大大减少了野外工作量和工作难度,能够快速、 准确、 实时地完成矿山监测。

 

下面以一个具体案例来说明无人机倾斜摄影在矿山监测中更好的适用性。
 

试验矿区

矿区开采对象为沿山坡地形分布的稀土矿,矿层埋深一般为2~6m,采场最大埋深10m,采用山坡露天开采方式采矿。试验矿区经过二十多年的断续开采,目前已经形成了较大的采空区。采空区内表土裸露,前期露天开采所形成的边坡都未进行过治理;弃土及选矿废渣无序堆放,简易的拦挡措施无法防止发生泥石流地质灾害,现状矿业活动对矿山地质环境的有较大破坏,并已经发生泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害。

数据获取

首先进行资料收集与分析。根据矿山地质环境保护与治理恢复方案给定矿区坐标,从谷歌地图上下载底图,利用飞行规划系统进行航线设计,飞行方向为东西向,共7条航线,实际相机曝光位置及照片重叠度如图所示。

相机曝光位置及影像重叠度

进行外业踏勘,确定起飞降落场地。进行实地飞行,重叠率设计为80%,相对航高为610米。获取照片数据为97张,照片曝光均匀、清晰、色调饱和。 

数据处理

在无控制点的情况下,采取全自动方法,从简单连续照片直接生成实景三维模型。数据处理包括相机参数提取、POS数据与对应照片数据编辑、无人工干预的影像空三计算、 同名点提取及像对定向, 空三精度检查,三维格网建模,纹理生成,三维模型查看及编辑工作,最终成果为三维数据。 

试验区真实纹理三维模型

三维模型分析

室内作业人员及飞行现场人员共同进行三维模型目视解译,从不同视角查看三维模型。三维模型上甘蔗、速生桉、 泥石泥、崩塌、 拦土坝、工地简易房、选矿过滤池、 道路等地物较易识别。

将三维模型从正视角度截图,并将其与采矿区地质环境恢复治理区域线划图进行配准,对照真实纹理三维模型,发现采空区边坡极少有植被,平台上种植了甘蔗,未发现排水沟。另外发现1处泥流,2处滑坡,5处拦水坝。

真实纹理三维模型与治理恢复情况线划图

 

总结

数据获取方面,无人机平台稳定,获得的照片清晰、颜色真实,从飞行准备到结束只需要半天时间,快捷方便。

数据处理方面,利用软件建立三维模型总共耗时5小时,全程无人工干预,数据处理速度快,避免了人工纹理映射的繁杂工作。目视解译方面,能直观展示矿山环境治理状况和矿山复绿措施执行情况, 且能够多方位展示矿区的真实立体景观。

 总体上讲,无人机能够快速、准确、实时地完成矿山储量变化的监测,可以及时为有关部门管理矿产开采提供执法依据和技术支撑,使得矿产开采更加有序,具有较好的适用性。

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