江佳琳
(海南省地質(zhì)綜合勘察院,海南 ???570105)
我國地大物博,有著豐富的礦產(chǎn)資源,但是在采礦事業(yè)的發(fā)展中,我國起步較晚,針對礦產(chǎn)資源的勘與開采工作的開展,尚且具有一定的不科學性。特別是在以往階段中針對礦產(chǎn)資源的勘測中,其主要以人力實地勘測為主,不僅效率低,并且還有著較多的不安全性。同樣,在以往的礦產(chǎn)資源開采的過程中,由于我國的相關工作開展得不合理,也就早合成了現(xiàn)階段下我國有著諸多的廢棄礦山和復雜的廢棄礦山環(huán)境,嚴重影響到當?shù)厣鷳B(tài)及經(jīng)濟的發(fā)展。因此,在接下來的礦產(chǎn)資源勘查與開采工作的落實下,為了避免上述的礦產(chǎn)資源開采弊端再次出現(xiàn),采用更加科學的礦產(chǎn)資源勘查技術對礦產(chǎn)資源進行勘查成為采礦的主流思想。在礦產(chǎn)資源開采前,通過對待開采礦區(qū)周圍的環(huán)境及礦區(qū)的資源進行深入的分析,能夠制定出更加科學有效的開采策略,提供我國的礦產(chǎn)資源開采的合理性與科學性。因此,綜合來看,采用科學的勘查技術是十分重要的。并且,隨著我國第一個遙感衛(wèi)星的發(fā)射成功,拉開我國的遙感技術的序幕之后,我國的相關技術的開展與落實也變得更加便捷,并且隨著無人機航拍技術的進步,采用無人機遙感技術進行礦產(chǎn)資源的勘查成為下階段下主要的勘查手段,有著較為明顯的應用意義。
無人機最早在我國是于20年代初期提出來的,其最早提出來主要是需要應用到軍事上,在軍事訓練中,通過無人機打靶的形式來提高軍隊的核心素質(zhì)。迄今為止已經(jīng)有近百年的歷史,在這樣的發(fā)展趨勢下,我國的無人機技術不斷發(fā)展與進步,到目前階段為止已經(jīng)有著一套較為完整的發(fā)展體系與發(fā)展質(zhì)量。當前階段下的無人機應用,其主要分為軍用與民用兩種,無人機在現(xiàn)階段的應用中早已經(jīng)突破了原來的用途限制,被廣泛應用到生活與生產(chǎn)的各個方面。例如,在現(xiàn)階段中的無人機的應用中,其在軍事偵察,應急救災、遙感測繪或者是運輸?shù)阮I域中有著較多的應用。另外,在不斷發(fā)展的無人機技術下,無人機的結構也有著較多的分化,例如,固定翼無人機、旋翼無人機、傘翼無人機、撲翼無人機和飛艇型無人機等。無人機應用范圍的變化與應用方式的改變,以及無人機結構的變化,在一定程度上都體現(xiàn)了我國的近些年來無人機發(fā)展過程中取得的成績。本文所研究的無人機遙感礦區(qū)資源勘查,其就是屬于遙感測繪應用型無人機的一種,在當前階段下的礦產(chǎn)資源的勘查中有著重要的作用。
1.2.1 影像質(zhì)量
針對礦產(chǎn)資源的無人機遙感技術應用中,其優(yōu)勢十分明顯,其中最為重要的就是影像會著涼的提高。在針對礦產(chǎn)礦區(qū)的勘查中,采用無人機搭載高清攝像機的方式,能夠通過多種角度拍攝的方式對礦區(qū)的實地環(huán)境進行拍攝與圖像的采集,在一定情況下能夠有效地提高攝影質(zhì)量。并且,在無人機針對礦區(qū)的圖像采集中,其搭配遙感技術的營養(yǎng),其分辨率清晰,在現(xiàn)實應用中有著較多的應用,對于提高影像質(zhì)量有著很大的幫助。在現(xiàn)階段的發(fā)展中,根據(jù)無人機結構的不同于執(zhí)行任務的區(qū)別,其能夠搭載各種參數(shù)的攝像機,將這些攝像機拍攝的圖像進行處理后,其分辨率能夠控制在0.2m~0.5m之間,對于圖像的采集與分析有著重要的意義。
1.2.2 機動性
無人機的起飛與降落,受周圍環(huán)境影響較小。并且,在實際應用的過程中,由于無人機的體積較小,在進行飛行任務執(zhí)行的過程中,天氣質(zhì)量給無人機飛行帶來的影響也不是十分明顯,其有著較強的機動性。并且,在針對礦區(qū)的拍攝中,無人機通過搭載高清攝影機,其能夠比有人飛機和遙感衛(wèi)星對礦區(qū)拍攝的圖像更加清晰,其也能夠在較短的時間內(nèi)高質(zhì)量地完成礦區(qū)的勘查任務,有著較強的機動性。
1.2.3 時效性
時效性也是無人機的一大優(yōu)勢,特別是針對礦區(qū)資源的勘查工作中,無人機搭載的是具有遙感技術的攝影裝備,其與傳統(tǒng)的遙感技術有著一定的區(qū)別。遙感衛(wèi)星進行相關區(qū)域的拍攝過程中,其需要通過遙感衛(wèi)星與地面接收站的聯(lián)系,才能夠?qū)崿F(xiàn)將遙感衛(wèi)星拍攝的圖形進行傳輸與處理,在這樣的環(huán)節(jié)中,會浪費大量的時間,造成工作進度緩慢。但是相比之下,無人機搭載遙感設備,其能夠?qū)崿F(xiàn)實時拍攝與影像的實時傳輸。工作人員在控制無人機進行區(qū)域內(nèi)的影像采集過程中,其就能夠?qū)⑴臄z的內(nèi)容傳輸?shù)焦ぷ魅藛T終端,實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)的實時傳遞,有著較強的時效性。另外,在實際應用中,其還能夠根據(jù)GPS定位系統(tǒng)對需要勘查的地區(qū)進行定點定位,能夠在飛行的過程中保證航向不偏離,進而在一定程度上也增加了工作的時效性。
在這對礦區(qū)的勘查中,遙感衛(wèi)星是可以進行初步勘查的,但是由于遙感衛(wèi)星的拍攝距離較遠以及分辨率較低等因素,在進行實際的礦區(qū)拍攝中,其會存在拍攝的圖片質(zhì)量不佳的情況,嚴重影響到對礦區(qū)的實際分析與調(diào)查。另外,遙感衛(wèi)星的拍攝是成周期性的,在針對礦區(qū)及礦產(chǎn)資源的勘查中,其困難會受到天氣或者是植被遮擋的影響,在一定程度上會造成遙感衛(wèi)星勘查結果不全面的情況發(fā)生。
因此,在上述情況的基礎上,在遙感衛(wèi)星確定大致的礦區(qū)范圍及礦區(qū)的基本情況后,接下來的工作就可以采用無人機遙感技術對該礦區(qū)內(nèi)的具體情況進行勘查,針對遙感衛(wèi)星無法清晰呈現(xiàn)的內(nèi)容進行無人機遙感技術的補充勘查。
該勘查技術的應用,其主要的原理是針對遙感衛(wèi)星無法進行清晰拍攝的礦區(qū)內(nèi)容及情況進行再次補充性的勘查。能夠確保無人機進行補充勘查的首要條件依舊是遙感衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)大致的礦區(qū)情況,但是無法進行礦區(qū)情況的清晰捕捉。在這樣的情況下就需要采用無人機遙感技術進行補充性的勘查。并且,有關工作人員及單位,在結合遙感衛(wèi)星捕捉的影像與無人機遙感拍攝的影像進行對比后,其能夠?qū)崿F(xiàn)對該礦區(qū)內(nèi)資源及礦區(qū)分布情況的分析,將無人機遙感技術的應用,其是確保礦區(qū)內(nèi)容勘查合理的關鍵。
我國地大物博,很多礦區(qū)分布在荒無人煙的野外地區(qū),這些原始性的野外地區(qū)在沒經(jīng)過開發(fā)的情況下,工作人員進行實地勘查的可能性很小,并且技術工作人員能夠到實地勘查,其也會面臨較多的危險。因此,在這樣的情況下,就需要借助到無人機遙感勘查技術對這些原始性較強,工作人員難以深入的地區(qū)進行勘查。一般情況下,該勘查方式主要集中在對野外礦區(qū)及礦產(chǎn)資源的勘查中,特別是集中在尚未開發(fā)的地區(qū)中。所以,在實際應用的過程中,對野外的勘查中,依靠無人機遙感技術其能夠起到代替工作人員進行勘查的目的,實現(xiàn)勘查的合理。
針對礦區(qū)的勘查中,植被的生長情況與地質(zhì)構造有著很大的關系。因此,在當下的針對礦區(qū)的尋找中,一般會根據(jù)植被的生長情況進行礦區(qū)的勘查。在礦區(qū)附近生長的植被,其由于受到礦物物質(zhì)的影響,其植被外在的表現(xiàn)形式會發(fā)生明顯的變化,并且植被內(nèi)所含的物質(zhì)也會發(fā)生明顯的變化,在這樣的情況下,利用無人機遙感技術就可以對當?shù)氐闹脖簧L情況進行清晰的勘查,并為礦區(qū)的勘查提供有效地保障及依據(jù)。
(1)分析作業(yè)地點地形條件,對礦山地形作業(yè)航跡進行全面規(guī)劃。在河流水文監(jiān)測中監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準性至關重要。為此,無人機監(jiān)測系統(tǒng)在進行緊急監(jiān)測探查之前必須要結合數(shù)字地圖對所需監(jiān)測地區(qū)的地形條件進行全面的系統(tǒng)調(diào)查分析,合理制定無人機飛行航線,從而獲得更加精準的資料。
(2)選擇合適的飛行模式,指引無人機按照既定航線進行飛行并完成監(jiān)測任務。由于河流水文應急監(jiān)測在不同礦山地形條件、氣候條件下所采用的監(jiān)測模式存在顯著差異,在進行飛行監(jiān)測之前應通過計算機控制軟件選擇合適的飛行模式,從而有效簡化監(jiān)測流程,完成監(jiān)測目標。
(3)自動控制作業(yè)監(jiān)測。盡管選擇了不同的飛行模式,但都必須要完成定點懸停、水流速度監(jiān)測以及水流量分析等多種不同類型的任務工作模式。這些任務均有無人機系統(tǒng)控制自動完成。
(4)設備控制與故障處理。由于河流水文應急監(jiān)測的不確定性,無人機監(jiān)測系統(tǒng)的工作環(huán)境相對較為惡劣,這就必須要做好設備的控制工作,同時關注系統(tǒng)的整體運行狀態(tài),必要時要及時對相關故障進行處理,并指引無人機返航。
(5)監(jiān)測數(shù)據(jù)導出與分析。無人機監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的自動化監(jiān)測,但相關數(shù)據(jù)必須要經(jīng)過軟件系統(tǒng)的分析才能得出可以直接應用的數(shù)據(jù)。因此,還需要通過地面控制設備將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿恼局鳈C之中,以便相關人員及時對相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行處理分析。
我國的采礦業(yè)的進步與無人機遙感技術的發(fā)展,兩者的雙向融合在一定程度上促進了雙方的科學發(fā)展與進步。在不斷發(fā)展的無人機遙感技術下,通過該技術對礦區(qū)進行勘查,能夠有效地實現(xiàn)礦區(qū)礦產(chǎn)資源的勘查工作的合理性開展,在一定程度上還能夠確保工作效率與工作準確率的提高。同時,該技術的應用與落實,在一定程度上還能夠降低我國礦區(qū)地質(zhì)勘查人員的工作強度,并能夠通過節(jié)約時間的方式進行更多區(qū)域的礦區(qū)勘查,能夠有效地提高我國采礦事業(yè)的發(fā)展與進步。