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无人机在露天矿方量中的应用

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：周斌

[导读] 摘要：在露天矿测绘工作中有效的应用无人机技术能够保证测绘工作更加精准完善，工程技术人员在对露天矿方量计算过程中可以有效地利用无人机技术，以此来提高勘测工作的效率以及准确性，本文具体探究无人机在露天方量中的有效应用。

        伊吾广汇矿业有限公司新疆哈密 839300
        摘要：在露天矿测绘工作中有效的应用无人机技术能够保证测绘工作更加精准完善，工程技术人员在对露天矿方量计算过程中可以有效地利用无人机技术，以此来提高勘测工作的效率以及准确性，本文具体探究无人机在露天方量中的有效应用。
        关键词：无人机；露天矿；方量；应用
        在对露天矿山进行相关设计以及开采工作时，施工单位必须要实施大量的测绘工作，才能够保证开采的准确率。因此技术人员必须要结合露天矿山的实际状况，进行专业的地形测绘、边坡稳定测绘、方量测量、矿山控制测量等各方面工作，在露天矿山测量工作中，其设计工序非常繁琐、工程较大，技术人员需要结合露天矿山等类型选择不同的测量方式，在露天矿山开采过程中，会有一些危险存在，同时也会遇到难以开采的区域。因此就必须要不断更新技术，探究先进的测量方法，以达到露天矿山测量的安全性以及准确性。
        1无人机相关概述
        1.1无人机在露天矿方量中的优势
        无人机测量技术在实际使用过程中具有较强的灵活性，同时速度也较快，能够克服矿山地形的一些不利因素，因此在土地治理以及地质灾害防控方面应用非常广泛。在露天矿山项目中，因为会涉及较为复杂的地形结构，因此采用传统的测绘方式需要耗费大量的人力物力以及财力，并且不能够保证测绘数据的精准度，因此必须要不断更新测绘技术，采用较为先进的测绘方式，可以利用无人机对露天矿山进行测绘，以此来提高测绘工作的精准度。在对露天矿山进行测绘时，可以利用无人机技术构建尾矿库数字模型，从而提高尾矿库勘测的精准度以及安全度。无人机勘测能够达到较高的精度，同时具有较强的可操作性，相对于传统的勘测技术来说，无人机勘测技术建模周期较短，同时可以保证数据资料的精准度以及准确性。无人机勘测技术的应用具有较多优势，技术人员必须要结合露天矿山的实际状况对无人机勘测技术进行深入的研究，并能够熟练地掌握相关技能，提高自身的专业素养，确保方量计算工作能够精准完成。
        1.2无人机勘测技术要求
        利用无人机实施勘测时，地质工作者应该结合当地的地形状况进行测区踏勘。要确定好露天矿放量范围并能够科学设置无人机起飞点。同时技术人员也应该着重注意对Agisoft Photoscan Professional软件的使用，着重处理无人机探测数据，并能够利用软件生成DSM模型，对相关数据实施自动进度检测，使其能够达到处理要求。露天矿山环境较为复杂，会有一些障碍物，因此技术人员需要使用数字表面模型对相关的数据进行纠正，提高数据高程模型的精准度，将数字高程模型实施叠加，利用Virtual Surveyor软件精准规划矿山规模，最终确定其方量值。无人机在进行航测时，探测范围较全，同时具有高清摄像头，能够对矿山区域进行精准探测，施工单位要结合矿山测量精度以及成本有效选择无人机机型，可以选择性价比较高的小型民用无人机实施勘测。
        2无人机在露天矿方量中的应用
        2.1无人机外业工作设置
        无人机工作具体涉及地面站安装、无人机组装、相机测试、飞行计划等各方面内容。技术人员在操作过程中，必须要不断收集航拍中的数据，同时还需要对数据以及图像进行专业的匹配，使其能够符合图像解析软件在处理过程中的格式要求，另外还需要结合航拍图像生成相关坐标，要对控制点进行适当的调试，以期保证能够获得露天矿山精准的三维模型密集点云。之后，要结合相关数据软件，对三维密集点云实施分析，保证获得科学的规划图，技术人员应该结合三维模型数字规划，建立矿山实景模型，同时还需要控制无人机，对相关数据进行采集，确保可以对露天矿山实施全方位的巡查，有效了解矿山的一些物理数据，地质勘测单位需要使用小型旋翼无人机对数据进行补充，不断完善矿山的数据信息。

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同时还应仔细核对露天矿山三维规划设计以及实际测量数据之间存在的差异，并结合实际状况对其原因进行分析，要确保无人机调度计划适应性。施工单位还需要实时的对调度指令进行监控以及纠正，要确保数据可以实时的更新，同时加强管理水平，技术人员要合理科学的操作无人机，将GPS定位系统优势发挥出来，快速的获取露天矿山空间位置，并与相关数据进行校对，使其坐标精准。
        2.2航测数据业内处理设置
        无人机能够快速的获取精准的数据信息，所以技术人员可以使用Pix4D软件对数据进行转化，使其能够将二维航拍图像生成3D模型，并能够使用系统空间属性还原功能，对距离数值进行加权计算，构建出数字影像图，在对露天矿山进行实际开采中，技术人员需要对开采前与开采后的数据进行转化可以结合DEM模型，首先需要利用软件3DMine将其转化成为表面模型，之后需要将模型分为若干方格，实施块体模型分析。还需要详细核算方格体积量，利用方格网叠加方法对总工程量进行计算，最终获取采矿量以及剥离量。相关单位要对无人机作业时间进行合理设置，从而提高测绘的效率，在对露天矿方量分析时，要可以结合航测系统对数据实施处理，并可以使其转化成为DXF、GRD数据软件，通过模拟软件对方量进行定量计算。
        2.3调度系统设置
        技术人员要善于利用Pix4D软件，要对相关系统规划进行完善，保证设计合理，确保能够对露天矿山的实际面积，体积等相关内容进行快速测绘，从而确定露天矿山的开采规模。除此之外，还应该合理规划露天矿山开采中涉及到的施工设备，不断完善其配置方式，对石料开采工程的参数实施可视化分析。不断完善工程地质资料以及地表三维模型之间的匹配度，确保拥有较为完善的开采计划，要结合爆破岩体实际发育程度，明确规格石种类，保证爆破效率。此外，还可以利用远程专家诊治手段云构建较为准确的数字表面模型，在此期间要对相关数据进行优化，确保可以及时了解露天矿山巡查效果，当发现有异常现象则需要快速实施指令调整，对于比较偏僻的露天矿上来说，及时的将一些航测结果快速的传输到指挥室中尤为重要，采矿专家要实施远程的审阅调控工作，确保可以保证矿山开采工艺得到优化，不断推进，勘测工作的顺利实施。
        3结束语
        相关单位在进行开采工作时，可以有效的利用无人机技术，使其能够发挥重要优势，保证露天矿山开采工作的效率以及准确度，可以结合矿山开采的实际要求灵活的选择建模方式以及无人机类型。在现场勘测工作中要要对无人机起飞进行科学设置，结合矿山周边的环境以及气候特点，选择航测路线。除此之外，技术人员也应该提高自身的专业技能，确保能够有效的利用无人机航测技术，从而提高露天矿山方量计算的精准度。
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