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无人机测量技术在矿山地质测量工程中的应用研究

李帅

陕西阔博工程有限责任公司,陕西省西安市,710016

摘要: 我国信息技术和我国科技水平的快速发展,对于矿山开采工作而言,矿山地质测量属于必不可少的构成部分,其重要性与价值是毋庸置疑的,能够使矿山开采工作得以有序进行。由于矿山的开采深度不断加大,具体实施的过程中,容易被不同方面因素的干扰,因此,对地质测量人员的专业水平与能力也提出了更高的要求。鉴于此,矿产开采企业更应该注重对数字化测绘技术的科学利用,该技术能够使地质测量工作的质量获得保证。当数字化测绘技术得到广泛推广以后,也进一步提升了测绘过程中的安全性,对地质测绘行业的长远发展十分有利。
关键词: 矿山;地质测量;数字化;测绘技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157223
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引言

在我国社会经济高速发展的背景下,工业发展极为突出,各市场对矿产资源需求增加,对矿产资源开采研究持续深入,导致矿产资源储量逐年递减。因此,科学利用矿产资源极为重要,增加了矿山开采压力。传统矿山测量技术已无法满足现代生产需求,因此数字化测量技术逐渐用于矿山测量中,提升了矿山测量准确率。数字化测量技术中,包括三维数字软件技术、数字化成图技术、定位技术等,能够实现数字化分析、决策作用。

1矿山地质工程应用测量技术的重要性

新时代下对于矿山地质工程测绘有着更严格的要求,因此需要按照设置的测绘流程使用测绘技术,设计测量过程。在数据测绘流程中,需要合理应用测量技术,应用多媒体网络技术分析动态数据。首先,可以把控矿山地质工程测量的误差。测量矿山地质工程应用卫星传输,能够获取测量矿山区域的地理位置。在使用过程中,可能会有误差出现。信号是以波段的方式由电离层进入到对流层,电子传播信号速率是由慢转快,致使测绘结果远离正确值,从而出现误差,因此在探究中需要把控测量精准度。为了减少误差测量带来的问题,通常在草原、湖泊、空旷的区域进行测量。接收器是测量中的主要设施设备,但也存在着误差。应用卫星导航系统测量,将天线所处位置作为测量中心,对导航系统强弱的信号改变输出输入信号方向,使测量中心远离测量点。其次,构建矿山地质工程测量数据资源库。测量技术需要测绘人员开展准确测量操作,从而获得地质数据。根据测量数据进行归类和分析,获得独立的测量数据,保证数据能够实现存储和调取。在测量矿山时,使用不同测量方式观看数据,保证能够开展分类、统计和归纳,把随机测量的数据应用在数据计划中,数据方式、内容和格式存在差异,但测量需要保证测量数据的精准度,同时能够共享。

2矿山地质测量过程中数字化测绘技术的有效运用措施

2.1矿山地质测量分辨率与相机的焦距

该参数是评价矿山测量质量的重要指标,主要指2个相邻测量物体间的距离,其单位一般用像元表示分辨率的大小,对于矿山地质测量无人机航摄系统,假设数码相机的位置固定,那么得到矿山地质测量影像的分辨率由航高决定,只有当航高较低时,获取的矿山地面分辨率较高。在低空飞行拍摄过程中,虽然分辨率更高,画面更清楚,但也会带来一些不利的后果,比如在飞行时,受天气、高度等因素的影响,矿山地质测量中物体的影子被拉出很远的距离,这对后续的工作非常不利,而且,当飞行高度过高时,很可能会造成安全隐患。采用焦距50mm透镜,在较高的航高处即可获得较高的分辨率,而图像的宽度、高度也相应地缩小,从而极大地降低了图像采集的效率。因此,在实际应用中,通常使用的是24、35mm的焦距。

2.2三维可视化技术

在矿山地质测量中,三维可视化技术能够阐述地面和地下地质的现象,同时它也是不同数据体的一种表现方式。矿山测量中,应用三维可视化技术能够理解矿山的空间位置和信息关系,从而为矿山测量人员分析空间提供数据参照。三维可视化包含了数据采集、数据处理等,数据采集是应用三维激光扫描技术扫描矿山地区,从而获得矿山开采的云影响和现状点等信息资料。数据处理是在完成采集数据后,通过数据拼接去除噪点和三维建模,可快速处理采集的数据。当下数据处理是使用专业处理软件,比如应用云数据处理,完成数据过滤工作。在完成数据处理后,通过构建数据处理体系完成精准的矿山三维模型建设管理平台,让矿山测量和生产人员在各区域环境下应用网络技术查询矿山生产区域的设备属性与空间位置,开展生产调度管理工作。

2.3注重对原图数字化技术的科学利用

进行矿山地质测量工作时,需要加大对原图数字化技术的运用力度,充分发挥其良好的功效和作用。对于矿山地质测绘而言,应该做好图形数字化处理工作,可以把最终的数据结果呈现给公众,便于后续的改进。基于确保最后测绘结果准确性的目的,在处理原图的环节中,应该依据相关要求,使各类设备的功能发挥正常,使处理工作得以顺利进行。与此同时,委派专业能力较强的测量人员负责此项工作。为了获取更加完整、准确的原图资料信息,有关测绘技术人员需要以从前的地形原图作为对象,科学实施数字化处理,能够得到原有的电子版信息资料,通过借助先进的信息化技术与数字转换技术,达到检验原图信息的目的。一旦发生数据错误的情况,会以自动的形式进行校正,有助于相关工作的有序进行。借助此项技术,能够节约更多的测绘时间,增强了地质测绘工作的实际成效。由此可见,经过上文的论述与分析以后,从中能够看出,注重对原图数字化技术的科学利用可谓十分关键。

2.4测量定位技术

数字化测量技术能够检测整体矿山地形地貌,检测精确度较高,且获取检测数据后还可绘制三维可视化立体地形图,精准显示矿山每个位置,如剥离区、开采区等。实际应用数字化测量技术期间,利用数字化测量技术可以准确划分矿山开采区与施工区边界。利用数字化测量技术,还可规避距离、气候等不良外界因素对开采影响,进而取得精准定位效果。采取数字化测量技术测量矿山,能够精确矿山工程位置,保障各项工程顺利完成。此外,利用数字化测量技术进行定位,有利于创建矿山管理平台,进而实现高效开采。同时先进数字化测量技术中融合了检测技术、可视化技术、传感技术与制图技术等,可保障矿山企业顺利发展。

2.5无人机航空摄影测量

在某矿山测绘工作中,工作人员根据矿山具体情况,如摄影面积、自然地理状况等客观因素进行仔细、充分的研究后,确定使用CTIP700E无人机进行航空摄影测量。该无人机的续航力在2.5h左右,最大巡航速度在90km/h以下,最大有效载荷约为5kg,并装有3500万像素的摄影机,镜头焦距为35mm,所有路线均由矿区部门进行设计规划。在实地测量过程中,地面图像清晰度约为5cm,其航拍方向偏移率不超过5°,偏置角度也不超过15°。航空测量后所得到的地面图像效果好,清晰、全面、均匀,能够为数据处理工作提供真实、高效、完整的图像参考。

结语

综上所述,开展矿山地质测量的过程中,需要有效利用先进的数字化测绘技术,使地质勘察的效果得到保障。利用数字化测量技术测量矿山,可推进矿山生产、开采进程。因此,相关测量技术人员需结合矿山地质情况、人文环境等科学选择数字化技术,同时还需深入研究多种数字测量技术应用场所、应用范围,进而在矿山测量工作中发挥应有优势。

参考文献

[1]周亮.数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].山西冶金,2022,45(2):323-324+327.

[2]陈子江,姜亚飞.数字化测绘技术在矿山地质工程测量中的应用效果分析[J].世界有色金属,2021(13):32-33.

作者简介:李帅 生于1989年10月22日,2009年毕业于山西煤炭管理干部学院矿山测量专业。2013年修完北京交通大学土木工程(铁道工程方向)专业。2017年取得中级测绘工程师资格证,现从事测量工程专业,工作年限13年。