无人机遥感测绘在矿产资源勘查中的应用研究

江佳琳

（海南省地质综合勘察院，海南 海口 570105）

我国地大物博，有着丰富的矿产资源，但是在采矿事业的发展中，我国起步较晚，针对矿产资源的勘与开采工作的开展，尚且具有一定的不科学性。特别是在以往阶段中针对矿产资源的勘测中，其主要以人力实地勘测为主，不仅效率低，并且还有着较多的不安全性。同样，在以往的矿产资源开采的过程中，由于我国的相关工作开展得不合理，也就早合成了现阶段下我国有着诸多的废弃矿山和复杂的废弃矿山环境，严重影响到当地生态及经济的发展。因此，在接下来的矿产资源勘查与开采工作的落实下，为了避免上述的矿产资源开采弊端再次出现，采用更加科学的矿产资源勘查技术对矿产资源进行勘查成为采矿的主流思想。在矿产资源开采前，通过对待开采矿区周围的环境及矿区的资源进行深入的分析，能够制定出更加科学有效的开采策略，提供我国的矿产资源开采的合理性与科学性。因此，综合来看，采用科学的勘查技术是十分重要的。并且，随着我国第一个遥感卫星的发射成功，拉开我国的遥感技术的序幕之后，我国的相关技术的开展与落实也变得更加便捷，并且随着无人机航拍技术的进步，采用无人机遥感技术进行矿产资源的勘查成为下阶段下主要的勘查手段，有着较为明显的应用意义。

1 无人机的发展与优势

1.1 无人机的发展

无人机最早在我国是于20年代初期提出来的，其最早提出来主要是需要应用到军事上，在军事训练中，通过无人机打靶的形式来提高军队的核心素质。迄今为止已经有近百年的历史，在这样的发展趋势下，我国的无人机技术不断发展与进步，到目前阶段为止已经有着一套较为完整的发展体系与发展质量。当前阶段下的无人机应用，其主要分为军用与民用两种，无人机在现阶段的应用中早已经突破了原来的用途限制，被广泛应用到生活与生产的各个方面。例如，在现阶段中的无人机的应用中，其在军事侦察，应急救灾、遥感测绘或者是运输等领域中有着较多的应用。另外，在不断发展的无人机技术下，无人机的结构也有着较多的分化，例如，固定翼无人机、旋翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机和飞艇型无人机等。无人机应用范围的变化与应用方式的改变，以及无人机结构的变化，在一定程度上都体现了我国的近些年来无人机发展过程中取得的成绩。本文所研究的无人机遥感矿区资源勘查，其就是属于遥感测绘应用型无人机的一种，在当前阶段下的矿产资源的勘查中有着重要的作用。

1.2 无人机技术的主要优势

1.2.1 影像质量

针对矿产资源的无人机遥感技术应用中，其优势十分明显，其中最为重要的就是影像会着凉的提高。在针对矿产矿区的勘查中，采用无人机搭载高清摄像机的方式，能够通过多种角度拍摄的方式对矿区的实地环境进行拍摄与图像的采集，在一定情况下能够有效地提高摄影质量。并且，在无人机针对矿区的图像采集中，其搭配遥感技术的营养，其分辨率清晰，在现实应用中有着较多的应用，对于提高影像质量有着很大的帮助。在现阶段的发展中，根据无人机结构的不同于执行任务的区别，其能够搭载各种参数的摄像机，将这些摄像机拍摄的图像进行处理后，其分辨率能够控制在0.2m～0.5m之间，对于图像的采集与分析有着重要的意义。

1.2.2 机动性

无人机的起飞与降落，受周围环境影响较小。并且，在实际应用的过程中，由于无人机的体积较小，在进行飞行任务执行的过程中，天气质量给无人机飞行带来的影响也不是十分明显，其有着较强的机动性。并且，在针对矿区的拍摄中，无人机通过搭载高清摄影机，其能够比有人飞机和遥感卫星对矿区拍摄的图像更加清晰，其也能够在较短的时间内高质量地完成矿区的勘查任务，有着较强的机动性。

1.2.3 时效性

时效性也是无人机的一大优势，特别是针对矿区资源的勘查工作中，无人机搭载的是具有遥感技术的摄影装备，其与传统的遥感技术有着一定的区别。遥感卫星进行相关区域的拍摄过程中，其需要通过遥感卫星与地面接收站的联系，才能够实现将遥感卫星拍摄的图形进行传输与处理，在这样的环节中，会浪费大量的时间，造成工作进度缓慢。但是相比之下，无人机搭载遥感设备，其能够实现实时拍摄与影像的实时传输。工作人员在控制无人机进行区域内的影像采集过程中，其就能够将拍摄的内容传输到工作人员终端，实现图像数据、信息数据的实时传递，有着较强的时效性。另外，在实际应用中，其还能够根据GPS定位系统对需要勘查的地区进行定点定位，能够在飞行的过程中保证航向不偏离，进而在一定程度上也增加了工作的时效性。

2 矿产资源开发中无人机遥感勘查的应用

2.1 重点矿区补充遥感勘查

在这对矿区的勘查中，遥感卫星是可以进行初步勘查的，但是由于遥感卫星的拍摄距离较远以及分辨率较低等因素，在进行实际的矿区拍摄中，其会存在拍摄的图片质量不佳的情况，严重影响到对矿区的实际分析与调查。另外，遥感卫星的拍摄是成周期性的，在针对矿区及矿产资源的勘查中，其困难会受到天气或者是植被遮挡的影响，在一定程度上会造成遥感卫星勘查结果不全面的情况发生。

因此，在上述情况的基础上，在遥感卫星确定大致的矿区范围及矿区的基本情况后，接下来的工作就可以采用无人机遥感技术对该矿区内的具体情况进行勘查，针对遥感卫星无法清晰呈现的内容进行无人机遥感技术的补充勘查。

该勘查技术的应用，其主要的原理是针对遥感卫星无法进行清晰拍摄的矿区内容及情况进行再次补充性的勘查。能够确保无人机进行补充勘查的首要条件依旧是遥感卫星发现大致的矿区情况，但是无法进行矿区情况的清晰捕捉。在这样的情况下就需要采用无人机遥感技术进行补充性的勘查。并且，有关工作人员及单位，在结合遥感卫星捕捉的影像与无人机遥感拍摄的影像进行对比后，其能够实现对该矿区内资源及矿区分布情况的分析，将无人机遥感技术的应用，其是确保矿区内容勘查合理的关键。

2.2 辅助野外勘查

我国地大物博，很多矿区分布在荒无人烟的野外地区，这些原始性的野外地区在没经过开发的情况下，工作人员进行实地勘查的可能性很小，并且技术工作人员能够到实地勘查，其也会面临较多的危险。因此，在这样的情况下，就需要借助到无人机遥感勘查技术对这些原始性较强，工作人员难以深入的地区进行勘查。一般情况下，该勘查方式主要集中在对野外矿区及矿产资源的勘查中，特别是集中在尚未开发的地区中。所以，在实际应用的过程中，对野外的勘查中，依靠无人机遥感技术其能够起到代替工作人员进行勘查的目的，实现勘查的合理。

2.3 勘查植被的生长情况

针对矿区的勘查中，植被的生长情况与地质构造有着很大的关系。因此，在当下的针对矿区的寻找中，一般会根据植被的生长情况进行矿区的勘查。在矿区附近生长的植被，其由于受到矿物物质的影响，其植被外在的表现形式会发生明显的变化，并且植被内所含的物质也会发生明显的变化，在这样的情况下，利用无人机遥感技术就可以对当地的植被生长情况进行清晰的勘查，并为矿区的勘查提供有效地保障及依据。

3 矿区中河流水文无人机遥感技术的应用

（1）分析作业地点地形条件，对矿山地形作业航迹进行全面规划。在河流水文监测中监测数据的精准性至关重要。为此，无人机监测系统在进行紧急监测探查之前必须要结合数字地图对所需监测地区的地形条件进行全面的系统调查分析，合理制定无人机飞行航线，从而获得更加精准的资料。

（2）选择合适的飞行模式，指引无人机按照既定航线进行飞行并完成监测任务。由于河流水文应急监测在不同矿山地形条件、气候条件下所采用的监测模式存在显著差异，在进行飞行监测之前应通过计算机控制软件选择合适的飞行模式，从而有效简化监测流程，完成监测目标。

（3）自动控制作业监测。尽管选择了不同的飞行模式，但都必须要完成定点悬停、水流速度监测以及水流量分析等多种不同类型的任务工作模式。这些任务均有无人机系统控制自动完成。

（4）设备控制与故障处理。由于河流水文应急监测的不确定性，无人机监测系统的工作环境相对较为恶劣，这就必须要做好设备的控制工作，同时关注系统的整体运行状态，必要时要及时对相关故障进行处理，并指引无人机返航。

（5）监测数据导出与分析。无人机监测系统可以实现相关数据的自动化监测，但相关数据必须要经过软件系统的分析才能得出可以直接应用的数据。因此，还需要通过地面控制设备将相关数据传输到水文站主机之中，以便相关人员及时对相关统计数据进行处理分析。

4 结语

我国的采矿业的进步与无人机遥感技术的发展，两者的双向融合在一定程度上促进了双方的科学发展与进步。在不断发展的无人机遥感技术下，通过该技术对矿区进行勘查，能够有效地实现矿区矿产资源的勘查工作的合理性开展，在一定程度上还能够确保工作效率与工作准确率的提高。同时，该技术的应用与落实，在一定程度上还能够降低我国矿区地质勘查人员的工作强度，并能够通过节约时间的方式进行更多区域的矿区勘查，能够有效地提高我国采矿事业的发展与进步。