遥感技术在矿山地质测量中的应用

apping technology

遥感技术在矿山地质测量中的应用

李其美

（张掖市土地规划勘测院，甘肃　张掖　７３４０００）

针对传统方法测量误差较大的问题，为此提出遥感技术在矿山地质测量中的应用研究。首先通过无人机与传摘 要：

感器等设备对矿山地质数据进行采集，然后对采集到的数据进行删减、格式转换、滤波等处理，最后运用ＧＢＨ高精度图像特征提取技术提取到纹理特征最优的图像数据，并且通过不同角度的纹理映射形成三维立体矿产地质模型，以此实现了基于遥感技术的矿山地质测量。经实验证明，此次提出的方法具有较低的测量误差，能够较好的满足矿山地质测量精度需求。

遥感技术；矿山地质测量；无人机；传感器关键词：

Ｐ６９４　　Ａ　　１００２－５０６５（２０１９）２３－００４０－２中图分类号：文献标识码：文章编号：

Application of remote sensing technology in mine geological survey

LI󰀁Qi-mei

（Ｚｈａｎｇｙｅ　ｌａｎｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｈａｎｇｙｅ　７３４０００，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｅｒｒｏｒ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｉｎｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｆｉｒｓｔｌｙ，　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ＵＡＶ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｓ，　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ　ｂｙ　ｄｅｌｅｔｉｎｇ，　ｆｏｒｍａｔ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ．　Ｆｉｎａｌｌｙ，　ｔｈｅ　ｉｍａｇｅ　ｄａｔａ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＧＢＨ　ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｍａｇｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｆｏｒｍｅｄ　ｂｙ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｎｇｌｅｓ，　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｂａｓｅｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　Ｍｉｎｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｌｏｗ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｅｒｒｏｒ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｃｃｕｒａｃｙ．Keywords: ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　ｍｉｎｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ；　ＵＡＶ；　ｓｅｎｓｏｒ

遥感技术是一种远程检测与探测技术，兴起于20世纪70年代。1982年，搭载MAA传感器的Lindast-3卫星的发射，标志着遥感技术时代的开始。遥感技术可以不用接触待测物体而从物体反射出来的电磁波中提取到所需要物体参数，主要利用无人机与传感器采集到待测物体有关的数据，并运用独特的数据处理方法与特征提取方法，实现对物质的测量。由于该技术测量效率高、精准度高、测量范围广等优点，可以实现全天候测量，并且受气候、自然条件等因素影响较小，该技术已经被应用到各个测量领域中，矿山地质测量是遥感技术在地质测量中的重要应用内容，自20世纪90年代以来对矿山地质参数的遥感测量逐渐开始发展[1]。随着工业经济的快速发展，矿山地质测量工作量逐渐增加，传统的测量方法由于测量效率低、测量误差大，已经无法满足矿山地质测量需求。所以此次将遥感技术应用到矿山地质测量中，形成一种基于遥感技术的矿山地质测量方法，提高矿山地质测量精度，减少测量误差，具有良好的社会效益和经济效益。

1 基于遥感技术的矿山地质测量方法

此次将遥感技术应用到矿山地质测量中，形成一种基于遥感技术的矿山地质测量方法。首先通过无人机与传感器采集到矿山地质数据，然后对采集到的数据进行有效处理，最后通过数据分析，获取到矿山地质测量结果，以此实现了基于遥感技术的矿山地质测量，下面分别从矿山地质数据采

２０１９－１１收稿日期：

李其美，女，生于１９８２年，汉族，甘肃张掖人，本科，工程师，作者简介：

研究方向：新形势下遥感解析测量中的应用。

集、处理、分析三部分，对该方法进行了详细说明。

1.1 矿山地质数据采集

矿山地质数据的采集是基于遥感技术的矿山地质测量方法的基础部分，为后期矿山地质数据的处理和分析提供依据。遥感技术最大的特点在于该技术巧妙了将无人机与传感器结合在一起，利用二者的设备功能有效的采集到矿山地质数据。在矿山地质数据采集过程中，需要根据矿山的地形特征对无人机与传感器的参数进行合理设置，其中包括激光点频、净空高度、扫描电机、飞行速度以及横纵向点距，以此保证获取到的矿山地质数据的质量。遥感技术对采点地形数据获取主要是通过无人机向矿山地表发射出激光冲脉，当激光冲脉到达地面后利用传感器将激光冲脉的反射信息进行接收，同时运用GPS装置确定传感器地理位置，然后通过IMU惯性测量装置检测无人机的实时姿态数据，获得所有激光冲脉与地面接触的空间三维坐标，最后运用分类技术将于矿山地质无关的数据进行移除，其中包括地表建筑物、覆盖物、植被等坐标数据，以此完成遥感技术对矿山地质数据的获取。

1.2 矿山地质数据处理

当传感器将数据传输到计算机数据库后，需要对数据进行处理，由于无人机拍摄过程中会受到天气、安装误差的影响，导致采集到的数据中存在一部分无效、乱码、重复数据，为了减少后续矿山地质分析的工作量，必须要将无效、乱码、重复的数据进行剔除。由于遥感技术采集到的数据都是以激光信号的形式存在，所以在将一些无用的数据进行剔除之后，还需要将剩下的数据格式进行转换，为后期的矿山地质特征提取提供方便[2]。除此之外，无人机在航拍过程中还会受到太阳光折射的影响，导致有一部分影像数据存在光色不均的问题，所以需要依照在图像重叠内相同的数据参数进行

40世界有色金属 2019年 12月上

M测绘技术

图像修补，其中包括图像颜色、对比度、明暗度等，以此保证采集到矿产地质数据的有效性和精准度。最后将剩余的数据进行滤波处理，同时将部分矿山地质信息不明确的数据给予剔除，将数据文件控制到最少，以此完成了矿山地质数据处理。

1.3 矿山地质特征提取

在对矿山地质数据处理后，需要运用GBH高精度图像特征提取技术对矿山地质有关的纹理特征最佳的图像数据进行提取，并且通过计算机将各个角度的图像数据进行拼接，然后对矿山地质进行不同角度的纹理映射，组建一个三维立体的矿山地质模型，最终实现了遥感技术对矿山地质的有效测量。

矿产地形三维坐标/（x，y，z）

无人机数量/台拍摄时间/d像控点数/个影响分辨率/m

apping technology

（15，750，180）

102.9350.068

此次实验运用两种方法对矿山地质进行测量，平均将矿山分为五部分，分五次完成矿山地质测量任务，对比两种方法的测量误差。

此次提出的基于遥感技术的矿山地质测量方法平均测量误差为6.5%，比传统方法低将近11%左右，说明基于遥感技术的矿山地质测量方法能够更好的满足矿山地质测量需求。

2 实验

此次提出了一种基于遥感技术的矿山地质测量方法，为了证明该方面能够更好的满足矿山地质测量需求，将其与传统方法进行对比。此次选取某矿山作为测量对象，以G-08无人机作为矿山地质数据采集设备，下表为无人机参数设置。

表1  无人机参数设置

无人机类型拍摄对象地形类型航拍面积/㎡拍摄倾斜角度/°航拍高度/m航拍重叠率/%

G-08无人机

矿山15000

15、45、90、135、175

150030

3 结语

此次将遥感技术应用到矿山地质测量中，有效降低了矿山地质测量误差，保证了测量精度，同时由于无人机与传感器的应用提高的矿山地质测量效率。目前该方法未得到大量实际操作，并且遥感技术还不够成熟，此次提出的方法还存在一些不足之处，需要在今后的应用过程中，对该方法进行不断完善，为矿山地质测量提供理论依据。[1]󰀡刘润红,梁士楚,赵红艳,漆光超,李丽香,姜勇,牛振国.中国滨海湿

地遥感研究进展[J].遥感技术与应用,2017,32(06):998-1011.

[2]󰀡辜忠春,李晖,李光荣,李军章,王宵,蔡芳.微波消解-原

子荧光光谱法测定浸渍胶膜纸用胶粘剂中汞含量[J].应用化工,2018,47(12):2806-2808.

（上接39页）

工作人员在整个地质测量过程中需要如实记录地质的实际情况，最后还需要对地质体分界线和岩体矿体进行划分。工作人员在野外地质测量中所绘制的野外地质图是整个野外实测工作所获得的最大成果，设计人员在编写设计方案的时候，需要根据试验资料对原始的野外地质图进行适当的修改和补充以保证地质测量图更加完整，为了保证后续的填图工作能够顺利开展，还需要努力做好地质测量图的填绘工作。3.4 测量成果的整理及编写

工作人员在野外实测工作结束之后需要对地质测量结果进行整理分析，及时地质测量结果进行整理和编写可以作为项目工程的参考，为了保证地质测量图的质量能够满足规定要求，则需要根据原始资料和记录对野外地质图进行纠正和适当的补充，最后还需要对整个地质图进行相应的修饰。编写地质测量结果的时候需要仔细说明测量的地理位置、气候特征和行政区域，同时还需要标明测量区域的交通运输情况和人口情况。最后还需要将所测地区的地层所处时代和岩石特征等重要参数进行描述。3.5 科学应用新技术和新方法

近年来我国地质测量技术中正在持续不断地引入信息化技术和数字化技术，新技术和新方法的加入使得地质测量工作能够更加顺利的开展。我国地质测量技术的准确性、精确性和高效性都得到了明显的提升，而且地质测量技术还可以通过自动化处理节约大量的人力和物力。目前我国最常见的地质测量方式有三种：①地理信息测量技术：该技术主要是通过地理信息系统所建立的数据库进行数据处理，地理信息测量技术不仅可以提高地质测量的质量，而且还可以有

效地提高测量的效率，同时还可以保证测量的精度；②遥感

测量技术：该技术主要是感应地面物体的形态特征、结构特征以及物体的颜色，然后将收集到的信息数据以图像的形式展现出来，这不仅能使工作人员能够迅速看懂地质信息，而且还有利于后期的信息加工和处理地质测量人员可以通过利用遥感技术获得各种比例尺寸的地形图，遥感技术不还可以有效的提高地质图的制作效率和更新效率；③GPS测量技术：GPS技术既可以帮助测量人员快速、准确的建立质控制网，也有利于提升和改进地质测量技术，此外、GPS技术还可以一定程度的提高地质地表监测的整体质量。

4 结语

地质测量工作是地质勘测基础性的前期工作，它不仅可以保证施工的安全，而且还可以推动社会经济稳定持续发展。不断的发现并解决地质测量工作中存在的问题可以有效地提高工程的整体效益，优化地质测量设计方案、采用科学的方式处理地质数据，在地质测量工作中不断地引入新技术和新方法不仅可以保证地质测量工作的质量，而且还可以一定程度地提高工作效率。[1]󰀡薛宇辰.对加强地质测量工作的要点方法分析[J].装饰装修天地，

2017,19（08）：93-93.

[2]󰀡赵序森.论我国地质测量中存在的问题与对策[J].民营科技，2017，12

（10）：80-81.

[3]󰀡金岩.关于提高地质测量精度方法的研讨[J].建筑工程技术与设计，

2017，24（32）：3061-3061.

[4]󰀡刘中慧.浅谈提高地质测量工作效率的方法[J].科技创新与应用，

2016，12（06）：148-149.

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