探讨无人机遥感在矿山监测中应用事项研究论文

2023-08-18 13:49:51 来源: 作者:xieshijia
摘要:随着科技的不断创新发展,特别是信息技术和物联网技术的普及,一些新型遥感技术得到了广泛应用。其中无人机遥感技术是一种新型遥感技术,由于成本低、灵活性强、效率高等特点,使得无人机遥感技术在各行各业中得到广泛应用。在现代化矿山监测工作中,无人机遥感技术具有重要的价值意义。本文旨在通过分析无人机遥感技术的基本概述和类型,深入探讨无人机遥感技术的应用优势,研究矿山监测中无人机遥感监测原理,探讨无人机遥感技术在矿山监测中的应用事项,为各地区矿山监测中无人机遥感技术的应用提供相关经验和参考。
摘要:随着科技的不断创新发展,特别是信息技术和物联网技术的普及,一些新型遥感技术得到了广泛应用。其中无人机遥感技术是一种新型遥感技术,由于成本低、灵活性强、效率高等特点,使得无人机遥感技术在各行各业中得到广泛应用。在现代化矿山监测工作中,无人机遥感技术具有重要的价值意义。本文旨在通过分析无人机遥感技术的基本概述和类型,深入探讨无人机遥感技术的应用优势,研究矿山监测中无人机遥感监测原理,探讨无人机遥感技术在矿山监测中的应用事项,为各地区矿山监测中无人机遥感技术的应用提供相关经验和参考。
关键词:新时期;无人机遥感;矿山监测;应用事项;分析研究
矿山资源是我国社会经济建设的重要资源形态,是各行各业顺利生产和发展的基础。在新时期社会经济建设中,大力开采矿山资源已成为必要条件。而无人机遥感技术的应用,则是矿山监测工作中不可或缺的一部分。无人机遥感系统机型小巧,具有极强的勘测能力。同时,其勘测时间很短,能够快速、高效、精准地完成矿山监测工作。因此,在提升矿山监测工作水平和品质方面,无人机遥感技术具有关键性的作用和价值。本文将分析无人机遥感技术的基本概述及类型,并研究其应用优势。同时,也将探讨无人机遥感在矿山监测中的原理,并探讨其应用事项。希望可以为各地区在无人机遥感技术应用方面,提供一些可行性的思路,以更好地推动矿山监测工作的创新和发展。
1无人机遥感技术概述及类型
1.1无人机遥感技术概述
无人机遥感设备在我国各行各业中应用十分普遍。无人机是一种能够被控制、携带、拥有动力的智能设备,可执行多种任务的无人驾驶飞行器。而无人机遥感设备则是在无人机基础上添加遥感技术和遥感传感器等仪器,还包括通讯技术和差分GPS定位技术,实现对检测区域内相关地理信息、资源形态、生态环境等进行精细化和科学化监测。通过各种技术手段,全面实现遥感信息的数据采集,并实现多类技术的综合处理,以保证矿山监测工作的高效、准确和精细化运行。
1.2无人机遥感技术类型
随着科技不断进步和发展,各类无人机设备层出不穷。市场上的无人机遥感设备具有多种类型,不同型号的设备其形态大小和飞行动力均不相同。从全国范围来看,无人机遥感设备的分类方式较多,且缺乏统一规划性标准。根据不同的分类标准,可以将无人机遥感设备分为不同的类型。例如,按动力系统分类,可以分为动力型和无动力型设备;根据无人机荷载重量,可以分为小型、中型和大型无人机;按无人机的飞行原理,可以分为旋翼设备、固定翼设备和扑翼设备。无论采取何种形式的无人机遥感设备分类方法,其基本运行原理均相似。例如,无人机遥感设备与GPS技术相结合,可获得大面积航片数据,用于监测范围内的生态绿植或高大植被,实现精准化数据监测。对于矿山监测工作而言,无人机遥感设备是新的技术平台,可搭载各种形态的摄像机和传感器。目前,各地区广泛使用的新型遥感技术设备,如激光雷达扫描仪、多光谱影像仪、高光谱影像仪和热成像仪等,均可实现对无人机遥感设备的高端化和精准化应用,从而大大提升了其使用效果和应用范围。
2无人机遥感技术应用优势
无人机遥感技术是矿山监测工作中新时期遥感技术的杰出代表。相比其他遥感技术,无人机遥感技术具有极强的应用优势,因此在矿山监测工作中应用范围和效率均得到了显著提高。
2.1无人机遥感技术运作灵活
以无人机设备为支撑的遥感技术,可以实现快速而低速的飞行。在每一步操作过程中,无人机遥感设备都会给予操作者充足的时间进行操作和执行。无人机本身的轻便快捷的特性,使其拥有在空中自由飞行的能力。相较于其他大型遥感设备,无人机遥感设备对起降场地的要求较小,能够在各种复杂地形条件下快速起降,直接参与矿山测绘工作。此外,无人机遥感技术还可以根据不同的地形地势条件采用不同的起降方法。无人机遥感设备操作简单便捷,易于安装,使其操作不再受地形地势的限制。无人机遥感设备起飞后,能够迅速进入工作监测状态,准确掌握现场信息,从而显著提高矿山测绘的品质和效率。
2.2无人机遥感技术监测效率高
无人机遥感技术在矿山监测方面的效率主要表现在处理突发事件方面。矿山监测工作中,出现突发事件时需要紧急处理。如果使用低效率、低精度的测绘技术,不仅会错失最佳解决时间,而且会导致更严重的后果。与传统遥感技术相比较,无人机遥感技术具有高效率监测突发和紧急事件的能力,这是其最大的优势之一。此外,将无人机遥感技术应用到矿山监测中,还可以随时监测矿山环境和生态变化,实现实时监测。
2.3无人机遥感技术安全性能高
在矿山监测领域,除了无人机遥感技术之外,航空摄影技术也是常用于开展矿山监测工作的一种手段。然而,航空拍摄技术受到很多因素的影响,比如地形、起降条件和云层高度等等,这些因素使得航空拍摄技术很难精准掌握测绘数据。同时,在恶劣天气条件下,使用航空拍摄技术容易引起安全问题和风险。相较之下,无人机遥感技术的广泛应用只需要操作人员进行远距离操纵,可以大幅度提高矿山监测和测绘的效率,并且保障操作人员的安全。此外,无人机本身体积小巧,具有良好的操控性,可以在地形复杂、狭窄的地区完成测绘任务,极大地提高了矿山测绘工作的效率,确保了测绘数据的精准性和可靠性。
2.4无人机遥感技术监测尺度大
无人机遥感技术,在监测物体范围没有明确规定的情况下,其精准测量能力既适用于大范围物体,也适用于小范围物体。从这一角度来看,无人机遥感技术的监控范围可控性极强,使其监控能力大大扩展。同时,在无人机遥感技术的加持下,矿山基本情况可以通过三维技术进行真实反映,将所有测绘数据信息上传至遥感系统内,相关工作人员可以直观地了解到目标矿山的地形、地质、地势、水文和环境等各种基本形态,有助于提高工作人员监测数据信息的精确度和合理性。
3矿山监测中无人机遥感监测原理
无人机遥感技术是建立在无人机飞行技术基础之上的,通过飞行中的无人机来实现对矿山采集区信息的测绘工作。通过对航拍影像数据的处理,可以将地形、地质、地势等信息以图像或者图片等形式直观地呈现出来。近年来,随着图像融合技术、航空摄影技术和GPS技术等其他科技的应用发展,使得无人机遥感技术应用更加成熟。在与其他技术相结合时,无人机遥感技术可以实现多角度影像匹配技术的升级,提高了其测绘精度和广度。相对于其他地区,矿山地区受到地形、地质和地势等多方面因素的影响,因此无人机遥感技术在这方面具有更广阔的应用空间。而且,在不利的气候条件下,无人机遥感技术也很容易执行和操作。与其他技术相比,无人机遥感技术在矿山地形测绘工作中具有更高的效率和价值。此外,无人机遥感技术也不需要担心操作人员的安全问题,即便在外界作业中,也可以很好地保护工作人员的安全,因此在实际矿山监测运用中具有极大的优势。
4无人机遥感技术在矿山监测中应用事项
4.1无人机遥感技术应用,可以进行外业数据获取
在进行矿山监测中的外业数据获取任务时,要借助无人机遥感技术,并且需要按照一定的步骤、策略和目标来执行。首先,必须提前进行需求调研。监测单位应该确定好测量区域的地标物范围,并对可能受到影响的区域进行提前确认,以便在无人机遥感技术应用中更加精准地确认出三维模型分辨率及DOM分辨率。其次,选择合适的无人机飞行平台。必须根据无人机类型、无人机飞行姿态、无人机拍摄角度等因素来确定无人机平台,避免在实际航拍中出现各种拍摄漏洞。第三,要明确好航线的设定。无人机操作人员应进行现场勘察,积极搜集该区域内的地形、地貌、气候、地质、水文等基础信息,以便确定好航拍方案,必要时可以进行适度取舍。控制软件应直接植入无人机系统中,对无人机拍摄宽度、航高、分辨率等参数进行科学合理的设定,从而对航拍方案和航拍路线进行最优化选择。第四,拍摄过程中需要设置“L”型像控点。由于矿山区域一般都是空旷的区域,因此可以根据像控点进行区域网设置。此外,为了提高像控点的精度,还可以在区域网两端设置平高点,以实现对像控点平面和高程坐标的精准设置。最后,在进行外业航拍操作时必须确保安全性。无人机飞行过程中,操作人员应记录该区域内速度、方向、高度、坐标参数等信息。要充分利用GPS技术手段,将地理数据信息和影像数据信息进行系统化整合。对于遗漏的数据信息,可以采取补拍的方式进行及时补充,从而保证矿山数据信息监测的全面化。
4.2无人机遥感技术应用,形成成果质量测评系统
无人机遥感技术在影像数据内业处理及成果质量测评方面具有广泛应用。在无人机遥感技术进行航拍时,采用空中三角测量技术可以提高精度。这项技术主要依赖POS数据、相机文件和原始影像等进行相对定位和绝对定位,并利用smart3D软件实现特征点提取和匹配连接点建立等操作。通过对相关数据信息的监测和运算处理,可以获得较为精准和细致的三角测量成果。在smart3D软件中,技术人员可以根据数据量大小,对区域分块处理并联合多个计算机系统,对坐标信息及其他格式信息进行高精度的三维模型构建。此外,数字线划制作也是无人机遥感技术运用中重要的一环。数字摄影航拍测量技术,是目前在立体测量环境中进行数据信息获取的主要方式,我国各地区在矿山监测中已有多种数字摄影测绘软件可供选择。尤其是航天远景或者mapmatrix软件,可以对核线测图进行合理化处理,甚至可以实现模块之间快速切换。最后,技术人员可以直接对所获得的数据信息进行图片检查和拼接,从而实现对数据精准度和拼接拉伸痕迹的细致化掌控。如果所验证的数据和信息符合相关规定和制度,则矿山监测中数据信息品质可以达到相关标准。
4.3无人机遥感技术应用,进行数字化矿山建设
无人机在矿山监测中扮演着重要的角色,通过低空飞行实现对矿山地面的全方位、立体化数据信息监测与收集。利用遥感技术协助,无人机可为数字化矿山建设提供精确的数据和地图信息,确保数字化矿山建设的标准化运作。建立在数字化矿山基础之上,开采作业人员可以事先对矿山内部以及周边环境进行系统化摸底掌握,在正式矿山开采过程中对开采资源进行精准化掌握。无论是在矿山开采前还是矿山开采中,无人机均可利用低空飞行模式实时掌握矿山开采情况。即使在恶劣环境或地形复杂条件下,矿山开采操作人员也能准确、有效地开采矿山资源。无人机遥感技术可以利用最新的科技手段对矿山的整个地貌地形进行测绘,提供精确、细致的数据信息,如图片影像、地形信息、数据资源等,为完善的矿山开采方案提供相关信息数据支撑。总而言之,无人机遥感技术的应用为数字化矿山建设提供了重要的依据和支撑。
4.4无人机遥感技术应用,推动矿山环境整治
在矿山开采实践中,常常会对周围的生态环境和地质结构造成不同程度的损害或破坏,这与国家当前提倡的“绿水青山就是金山银山”的理念有所背离。虽然各地政府在矿山开采管理方面进行了严格的限制和监管,但是仍然难以从根本上杜绝环境破坏问题。通常情况下,矿山资源位于地形条件恶劣和复杂的区域,地理位置较为偏远。在利益驱动下,某些矿山开采企业往往会出现大规模开采或乱挖等问题,很容易导致生态环境遭受破坏。长期以来,矿山开采中的环境破坏问题难以得到合理解决。然而,无人机遥感技术的广泛应用为矿山开采环境保护问题提供了适宜的解决方案。通过低空获取遥感数据和信息,无人机可以建立矿山开采数据信息系统,并将整理分类的数据直接报告给相关部门。相关部门可以实时监测矿山周边环境破坏程度,对发现的严重环境破坏情况立即着手处理,保证矿山环境保护与整治治理工作的质量和效益。
5总结
总的来说,在进入21世纪后,中国的社会经济发展迅猛,同时科学技术也取得了飞速的发展。在矿山监测领域,越来越多的科技应用被直接运用于其中,其中无人机遥感技术就是其中之一。利用遥感传感器并采用低空飞行模式,无人机遥感技术可以获取大量有关矿山的遥感测量数据,从而大大提高了矿山勘查信息的准确性和安全性。配合无人机遥感技术本身的安全、高效、便捷等特点,使得新时期的矿山勘查工作朝着智能化、自动化和物联网化方向不断发展,同时也有效地治理和恢复了矿山环境。
