无人机技术在矿山地质环境调查中的应用探讨

莫飞海

（广东省有色金属地质局九四〇队，广东 清远 511520）

随着科技技术的不断完善，无人机技术不止运用在矿产资源开采中，在诸多领域也能见到它的身影。无人机的理念核心是以动力驱动为媒介，机身无人驾驶的航空设备。无人机内部存在许多高新科技技术的融合。遥感技术、通信技术以及全球定位技术融为一体。能有效的对地理环境和地质地貌进行监测和勘查[1]。为相关部门提供有效的实时信息，同时在矿山地质环境调查工作中引入无人机技术，可以从操作难度和测绘精度以及实时性上去提升效率。

1 无人机技术简述

无人机技术最大的好处是不受时间和空间因素的影响，主要是由地面控制系统、任务荷载系统以及飞行系统共同组成，它可以在地面或者天空等多个角度来观测目标，可以对地质地貌、环境空间、自然资源等信息进行观测，快速高效的获得高分辨率的影像数据，以此来对人们生活中的需求提供服务[2]。无人机技术相比于传统的测绘技术相比，它所包含的传感器更先进，更能为现代高新技术工作服务，收集一些更高分辨率的图片和影像，这样就能更清晰、更深度的了解到信息的完整性。

其次无人机还具有一个非常鲜明的特点，虽然其中有着非常高要求的先进技术，但是其运行成本相对来说不是太高，与遥感系统对比更具有优势性。由于是无人驾驶状态，所以在安全系数方面非常高，同时操作难度也比较低，可以灵活的进行操控，对于信息的获取也比较方便。但任何事情有利也有弊，不可能所有都是积极因素，无人机由于本身非常轻巧的缘故，会受到一定的风力和气候因素的影响，导致机身不稳定，无法展开实际的探索工作。无人机技术还在不断的拓展领域，除了在农业、交通、环保等领域有所应用，在矿山地质勘查工作中也可以进行参与。

2 无人机技术在矿山环境调查工作中所遇到的阻碍问题

2.1 技术人才缺乏专业核心理论

无人机技术是一项需要工作人员具有硬性技能的技术形式，属于高新技术领域当中的分支，对技术人员的要求非常高。在运用到矿山环境调查工作中，相关技术人员通常只注意实践效果，将注意力主要放在无人机的运行过程和收集信息结果中，并不能有效了解无人机技术的核心理论，只是片面的运用，如果技术人员不加强知识获取和相关培训，后期将会影响到矿山信息收集的效率[3]。

2.2 受到天气环境等因素的影响

在对矿山环境进行调查时，一定要确保无人机的稳定飞行，否则无法获取到相关的详细信息。但影响无人机正常稳定飞行的最大因素是恶劣天气。无人机由于其体型较小，方便侦查工作。所以在遇到台风和暴风雨等天气时，不能稳定的飞行和获取相关矿山地质信息，这样也会在一定程度上影响工作效率，为矿物质的开采和收集工作加大难度。如果能有效的解决天气环境因素的影响，将能最大程度的提高工作人员的工作效率。

3 无人机技术在矿山地质环境调查中的应用措施

3.1 通过无人机技术来获取矿山数据信息

在进行矿产资源开采工作时，一定要提前做好完整的检测工作。否则会随着开采深度的不断加深，以及环境的不断变化，出现一系列的安全方面的风险，这些问题都会阻碍矿山环境调查工作的开展，提前对矿山的周边环境以及地形地貌进行观测，能有效的避免许多的风险的发生，其次还受传统勘查技术的影响，在有关地质信息获取的过程中，会有许多技术性方面的难题。而将无人机技术运用到其中，可以有效的改善这一现状。无人机技术有着非常完善的技术和信息系统，对于矿山地质环境的调查和气候地理等各方面的信息有着丰富的储存，其广大的数据库可以有效的为技术人员提供服务，更加方便的了解地质情况以及矿山周围的地形，能提早的做出正确的判断。另外无人机技术还融合了许多高新技术的优势，具有遥感技术获取高分辨率的影像功能，可以对信息数据进行分析和了解，以建模的形式来对矿山附近的地质信息进行观测，为工作人员省去了非常多的时间成本，提前避免许多风险。同时在对矿山地质信息了解的过程当中，由于部分技术人员还不具备专业性的知识技能，对矿山周边的基础信息了解的不够到位，导致后期在开采矿产资源工作方面会出现严重的破坏，造成环境污染和资源浪费。矿山周边环境具有一定的复杂因素，不合理的开采会导致周边环境遭到破坏，难以复原的事情发生。为了改变这一现状将无人机技术运用于在矿产资源开采中会有非常大的收益，它能有效的对矿山周边的环境进行数据采集，通过精准的定位来提供有效数据，帮助工作人员更好的做出实践性决策，同时可以在开展矿山工作的过程中对周边环境和资源进行了解，及时做出最正确的判断。

图1 无人机技术矿山影像获取

3.2 通过无人机技术来获取矿山周围地质环境信息

在勘测矿山地质环境调查过程中，如果不能提早的对矿山周边环境信息以及地质情况进行了解，后期就会造成环境的破坏、地面坍塌、泥石流、水土流失等各种自然灾害的发生。通过无人机技术可以对矿山周边环境进行调查，深度分析矿山周边的环境破坏以及环境污染程度等问题，为了后期的恢复治理工作和矿山复垦奠定基础，最终实现矿山绿色可持续发展。与此同时，传统的矿山开采工作采取的主要是人工实地调查方式，这种工作模式会加大人员的投入，成本相对较高，同时还具有一定的危险性。所获取的信息精确度不能得到有效保障。在勘查地质环境周围的实际情况时，需要预先设定好大量的观测点，工作难度非常大。这时引入无人机技术无疑是雪中送炭，它对于矿山地质环境调查能起到非常大的帮助。工作人员需要提前对观测区域进行线路设计，后期无人机按照设置的航线来进行勘测，借助遥感系统的高分辨率获取图像的功能，通过专业的软件来建立三维模型。以此来进行观测和测量，获取有效的环境信息。另外可以对山体的体积、长度、表面积、滑坡、断层、产状信息、崩塌等信息进行了解。同时还可以借助此技术来观测研究区域的正射影像、等高线地形图等一些相关的图像显示来收集信息，方便于工作人员可以快速的收集到矿山周边环境的破坏程度，具体分析破坏源头，以此来制定相关的解决方案，为后期的环境恢复工作提供有效的信息技术基础。

3.3 通过无人机技术判断地质灾害

运用无人机技术来获取矿山地质环境相关信息，提前预测后期可能会发生的地质灾害，有效的规避会对人们生命财产安全造成影响的因素，同时也为矿山周边环境产生的破坏现象进行预防，以便造成不必要的环境污染以及滑坡、泥石流、地面坍塌等自然灾害的发生。

无人机技术结合了许多高新技术的特点，拥有高分辨率的三维模型功能，在发生自然灾害时，可以通过观察三维模型所反映出来的详细数据，了解到灾害的发生地点。例如在对某个区域的矿山进行开采时，该地区突然发生了地质裂缝灾害，为了有效了解此灾害的发生是否与矿山开采工作有关，工作人员就可以通过此类方式来进行分析和判断。

对矿山的地质信息进行资料收集，然后再对矿山周边环境进行详细了解，制定出详细的工程图。运用无人机获取三维模型的功能，将不同资料利用地理软件进行叠加，形成三维的立体模型图，这样就能更加直观的了解到裂缝发生的原因和具体位置，判断出是否与人为的矿山开采工作有关。无人机技术不同于人工现场实地勘查，它能节省非常多的人力和物力，同时所获取的信息更加的具有权威性，方便工作人员快速的进行判断，长期的运用到实践当中，有效的避免矿山灾害的发生频率。

4 结语

综上所述，无人机技术的运用可以为矿山地质环境勘测工作带来许多积极的效应。从技术层面来说，它能运用遥感技术所具有的高分辨率图像获取功能。从资金成本方面来看，它所采用的是无人驾驶的方式。节省了非常多的人力和物力。同时其操作难度不高，所获取的详细数据具有质量高，准确性高等优质特点。为矿山地质环境勘测工作做出了巨大贡献。关于对矿山地质环境进行的有效保护，减少了许多地质灾害的发生。综合的带动了矿山地质环境调查工作的开展。