丁 婷

作為我國資源重要組成部分的金屬礦產(chǎn)資源，為我國生產(chǎn)行業(yè)健康發(fā)展起到了能源支撐作用，高效合理的采集利用金屬礦產(chǎn)能夠更好的發(fā)揮資源價值，避免出現(xiàn)資源浪費。不過現(xiàn)階段金屬礦產(chǎn)資源開采工作在找礦技術限制影響下，并未取得理想的礦產(chǎn)資源開發(fā)結果，改善這一現(xiàn)狀的最好方式就是改革創(chuàng)新相關技術。應用于礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術需要進一步創(chuàng)新來提升應用效果，提升金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)水平。

1 無人機遙感技術概述

1.1 技術內(nèi)涵

無人機遙感技術是一種比較先進的探測技術，主要應用電磁波原理實施金屬礦產(chǎn)勘查，如圖1所示。在地質(zhì)勘探過程中，傳感器可以獲得遠地目標的輻射反射電磁波、紅外線以及可見光等，采集分析和處理相關信息，最終形成影像，識別目標物體及周圍景物。在現(xiàn)代遙感技術中，主要涉及到了對信息的獲取、傳輸、存儲和處理等。遙感系統(tǒng)則是能夠完成上述功能的整套系統(tǒng)，獲取信息的遙感器時期核心部分。相比于傳統(tǒng)技術，遙感技術的主要優(yōu)勢就在于整體性和直觀性更強。在礦山地質(zhì)勘查作業(yè)當中，應用遙感技術能夠為礦產(chǎn)開采工作提供更多充足的信息資源，提高了礦產(chǎn)資源開采效率，同時利用遙感技術可以確定礦山地質(zhì)條件，減少地面環(huán)境因素的影響和限制。與許多傳統(tǒng)的檢測技術相比，遙感技術能夠探測的范圍實現(xiàn)了很大的增加，能夠確保地質(zhì)勘查工作的順利完成。

1.2 無人機遙感技術應用礦產(chǎn)資源勘查的必要性

1.2.1 技術優(yōu)勢強

我國的許多礦山都位于山區(qū)，各個礦產(chǎn)的經(jīng)濟發(fā)展，對于不同礦層來說，都是非常重要的產(chǎn)業(yè)。然而過去的礦產(chǎn)資源開發(fā)還存在許多局限性和不足，例如資源開發(fā)過多或無法獲取合理利益，造成礦產(chǎn)框架受到破壞，同時威脅了周圍的生態(tài)環(huán)境。有研究顯示，在一些小型礦山開采中，采用傳統(tǒng)開采方法，造成的生態(tài)破壞或塌陷等事故問題，占比達到了30%左右。而運用遙感技術能夠從多個方面對傳統(tǒng)礦山開采的不足之處加以解決，在具體操作中不會受到較大的條件限制，同時遙感技術能夠利用遠程操控的方式，進行礦山地質(zhì)調(diào)查和預測，能夠提前分析和討論采礦過程中可能遇到的問題，提前做好應對措施，減少損失及不良影響。

1.2.2 安全系數(shù)高

遙感技術與傳統(tǒng)技術相比，具有更高的安全性。近年來，由于技術水平的限制，很多小型礦山開采當中，都會出現(xiàn)比較嚴重的安全問題，甚至造成了財產(chǎn)損失和人員傷亡。發(fā)生這些情況主要是由于傳統(tǒng)技術水平不夠穩(wěn)定和安全，難以在有利的條件下合理估測地質(zhì)條件及周圍環(huán)境。而遙感技術可以通過非人工的方式進行地質(zhì)勘查，保證了較高的安全系數(shù)，同時能夠準確了解周圍環(huán)境，有目標的指定開采工作，能夠更好的保護生態(tài)環(huán)境。遙感技術能夠提高人員作業(yè)過程中的安全性，對礦山開采中可能出現(xiàn)的事故提前發(fā)現(xiàn)，做好積極防范，減少安全事故的發(fā)生。

2 金屬礦產(chǎn)資源勘查分析

2.1 勘查現(xiàn)狀

盡管我國礦產(chǎn)資源非常豐富，不過由于資源本身不具有再生性，自然形成時間十分漫長，正式開采前需要做好相應的勘查工作才能為后續(xù)環(huán)節(jié)奠定可靠基礎，提升礦產(chǎn)資源價值的發(fā)揮程度。就現(xiàn)階段情況來說，仍有一些問題存在于我國礦產(chǎn)資源勘查中，最為突出的問題就是一些礦產(chǎn)企業(yè)資源浪費，原因之一就是部分企業(yè)對貧礦作出了故意損壞行為，這一問題得不到有效改善勢必會制約我國礦產(chǎn)資源利用與發(fā)展。此外，隨著社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源需求量的提升，人們必須致力于強化資源開發(fā)技術，面對礦產(chǎn)資源供不應求的情況時，只有通過引進其他國家礦產(chǎn)資源來解決資源短缺問題，不過這種獲取資源的方式長此以往就會影響著我國能源經(jīng)濟的健康發(fā)展，所以還要高度重視資源供需平衡關系的保持，杜絕不平衡的供需關系影響到礦產(chǎn)資源發(fā)展，全方位優(yōu)化礦產(chǎn)行業(yè)經(jīng)營，通過創(chuàng)新資源開發(fā)技術帶動社會經(jīng)濟發(fā)展。

2.2 勘查原則

2.2.1 統(tǒng)籌規(guī)劃、合理安排

正是因為我國的金屬資源分布不均勻、開采難度大，所以地質(zhì)勘查單位要提前做好規(guī)劃和安排，詳細如下：第一，工作人員要樹立全局觀念，用可持續(xù)發(fā)展的眼光看待勘查工作，不能盲目的在意短期效益，忽略了礦產(chǎn)資源的長期價值，更不能忽略當?shù)氐牡乩憝h(huán)境而毫無計劃的勘查礦產(chǎn)；第二，單位要做好組織建設工作，合理安排勘查人員，組建一支專業(yè)能力強、具備技術實力的勘查隊伍，為金屬資源的勘查提供人才支持，合理選擇先進、科學的勘查技術，遵循適度勘查原則，針對性的制定勘查方案，以免技術應用不合理而給礦區(qū)造成環(huán)境破壞，浪費礦產(chǎn)資源。

2.2.2 遵循規(guī)律、合理布局

金屬資源的分布以及礦區(qū)的所在地均具有客觀性，勘查工作應遵循客觀性從整體上把握，尋找和總結客觀規(guī)律，避免盲目開采造成資金浪費。為了更好的順應環(huán)境，遵循客觀規(guī)律，勘查人員應提前做好礦區(qū)所在地的調(diào)查工作，全面了解水文、氣候特點以及地形地貌、交通布局、工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等，提高礦產(chǎn)資源勘查的科學性，避免盲目開采嚴重破壞生態(tài)平衡，造成不必要的資源浪費。

2.2.3 分清主次、有序勘查

金屬資源的勘查流程比較復雜，涵蓋了各方面的要素，為了充分落實綜合、復雜的勘查任務，應該清晰的梳理和規(guī)劃勘查流程。在組成勘查工作的各個要素中，技術十分關鍵，勘查單位的技術水平、綜合實力很大程度上決定了礦產(chǎn)資源的開發(fā)效率以及勘查的精準度，所以勘查單位應該重視應用信息化技術，構建網(wǎng)絡信息平臺，通過大數(shù)據(jù)以及信息化等手段，準確迅速的獲取礦產(chǎn)資源的分布信息，全面掌握勘查資料?？梢詫⒖辈榱鞒虅澐譃閹讉€階段，即前期、中期和后期。每個階段的工作重點不同，勘查單位應該妥善安排、合理設計，保證全面落實各階段的相關工作，獲得完整的勘查信息，為之后的礦產(chǎn)開發(fā)提供依據(jù)。

2.3 勘查流程

第一，預查。前期的預查工作主要是為了獲得詳細的金屬礦產(chǎn)資源的分布特點、礦石成分等信息，這一階段勘查人員應該根據(jù)事先明確的礦區(qū)位置，綜合考慮礦區(qū)周圍的地理環(huán)境來研究現(xiàn)有資料。通過野外探測、工作驗證等方式確定具體的礦產(chǎn)資源普查區(qū)域，并預估該區(qū)域之后的開發(fā)效益，充分做好勘查前期的準備工作；第二，普查，指勘查人員深入、全面的分析具有開發(fā)價值的礦區(qū)，明確礦產(chǎn)資源分布區(qū)域的大概范圍，以便更好的定位、搜尋礦產(chǎn)資源，形成詳細、真實、可行的普查報告，然后呈報給上級部門，上級部門在分析普查報告的基礎上制定礦區(qū)開采方案，以指導后續(xù)工作；第三，勘探。科學的規(guī)劃有色金屬的開發(fā)方案，這是勘查工作順利開展的前提?？碧降V產(chǎn)資源主要是指具體、細致的分析礦區(qū)信息，并對后期開采中可能遇到的安全隱患、風險因素進行預測，并制定應急預案，而且要形成指導礦區(qū)開采的書面文件。

3 無人機遙感測繪在金屬礦產(chǎn)資源勘查中的應用

3.1 技術要點

3.1.1 結合GPS感應系統(tǒng)

為了保證無人機遙感測繪在金屬礦產(chǎn)資源勘查中發(fā)揮更為理想的作用效果，可以結合GPS感應系統(tǒng)實施作業(yè)，確保能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集任務高效、精確的完成。具有全球定位功能的GPS系統(tǒng)可通過衛(wèi)星完成無線電導航定位，實時的將三維坐標信息數(shù)據(jù)提供給勘察工作人員，使用該項技術的工作人員在信息收集分析方面獲得莫大的支持，相比以往做到了更高的工作效率。為了在實際應用中體現(xiàn)該系統(tǒng)價值，需要相關人員圍繞GPS系統(tǒng)構建融合了多個功能板塊的系統(tǒng)性體系，包括信號檢測、信號接收和信號轉化等，為順利開展找礦工作提供便利條件。這一體系的運行關鍵在于巖石礦物自身的物理結構和化學成分具有穩(wěn)定性特點，所以在相對穩(wěn)定的光譜吸收情況下，礦物質(zhì)之間會出現(xiàn)差異化的吸收表現(xiàn)，由此來判定不同礦物質(zhì)的輻射能力，此時的工作人員可以利用波普設備，將目標區(qū)域中的樣本巖石作為研究對象開始光譜曲線測定，隨后提取存儲于資源庫中的光譜數(shù)據(jù)與測量結果進行對比，逐一分析和判斷目標區(qū)域中的礦物質(zhì)量，從而為后續(xù)金屬礦產(chǎn)開采提供參考信息。

3.1.2 三場異常約束技術的融合

這里的“三場”具體指的是地、物、化三場，在地殼運動過程中產(chǎn)生的金屬礦四周擁有相當復雜的地質(zhì)條件。我國現(xiàn)有的金屬礦勘察工作都局限于淺層，在資源慢慢匱乏的進程中，必須持續(xù)的往更深層地質(zhì)進行金屬礦挖掘，但深度的限制導致開采難度很大，所以必須創(chuàng)新改革已有的找礦技術。在老礦山覆蓋區(qū)或者深部地區(qū)就可以將三場異常約束技術應用到定位預測中，要想實現(xiàn)最大化的資源利用，就要在金屬礦開采環(huán)節(jié)中整體且細致的分析礦產(chǎn)資源組成與分布，從物理和化學兩個層面對礦產(chǎn)資源特征進行分析，了解與其相關的地質(zhì)條件和環(huán)境信息，進一步明確地質(zhì)構造和最終成礦之間的聯(lián)系，基于這種密切的聯(lián)系來定位金屬礦的所在。與此同時，就已有的數(shù)據(jù)信息可以利用起來做一個地層基礎模型，實現(xiàn)傳統(tǒng)二維到三維立體模型的轉化，從側面提升數(shù)據(jù)勘察結果的準確性并賦予其直觀性特征，幫助后期分析礦產(chǎn)分布。值得注意的是要在找礦之前擬定完整的勘測計劃，每項技術的應用方式和流程都要做到絕對明確，因此保證技術應用效果。

3.2 應用要點

3.2.1 資源查找

在金屬礦產(chǎn)的勘查中，遙感技術的應用非常廣泛，這是一種將遙感與數(shù)字虛擬技術相互結合的新技術，能夠為高效方便的查找深部礦產(chǎn)資源提供方便。遙感技術能夠從飛機、衛(wèi)星等飛行器上收集全球范圍內(nèi)的電磁輻射信息，并對地球環(huán)境、資源分布情況做出判斷，這也是現(xiàn)階段智能化水平最高的一種金屬礦產(chǎn)勘查方法，通過遠程傳輸技術，將電磁波信息輸送至計算機端，形成地表和地下的清晰圖像，幫助勘查人員獲得直觀、形象、生動的礦產(chǎn)信息。通過分析光譜圖，還可以掌握具體的礦區(qū)構造特點。利用數(shù)字虛擬技術，能夠立體化的處理光譜圖，明確礦產(chǎn)資源的分布位置。而且遙感技術不僅可以詳細的勘查礦區(qū)的地質(zhì)情況，還能發(fā)現(xiàn)礦區(qū)的異常之處，比如某次利用遙感技術勘查，獲得了一些異常特征值數(shù)據(jù)。運用遙感技術，能夠及時發(fā)現(xiàn)礦區(qū)中位置地層因明顯錯動而產(chǎn)生的電磁波信息，分析出礦區(qū)斷裂層的構造和發(fā)育特點，并獲得異常特征值，這種勘查技術顯著降低了金屬資源的勘查難度，提高了勘查的精準度。

3.2.2 重點礦區(qū)補充勘查

在這些礦區(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。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。

3.2.3 輔助野外勘查

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目的，實現(xiàn)勘查的合理。

3.2.4 地質(zhì)信息提取

礦山地質(zhì)信息與災害的發(fā)生有一定的關系，長期開采引起內(nèi)部結構破壞是造成礦山災害主要原因，或是地殼運動造成形態(tài)變化等，這些地質(zhì)因素變化可能是長時間積累造成的，或是一次開采中過度所致。應用遙感技術獲取相應的地質(zhì)信息圖像，了解地質(zhì)構造及活動構造情況，明確礦區(qū)地貌情況及地質(zhì)條件等，在此基礎上合理調(diào)整開采方案，避免開采過程中發(fā)生塌陷等事故。在地質(zhì)信息當中，需要對不同結構線性、位置等加以了解，更好地應用遙感技術分析礦山地質(zhì)條件，并通過遙感技術獲取充足的礦山地質(zhì)信息，保證礦山開采合理性。

3.2.5 地質(zhì)勘查中對斷裂的分析

在礦山地質(zhì)勘查中，經(jīng)常會遇到斷裂的情況，其主要是由于長時間開采造成的。應用遙感技術能夠分析斷裂發(fā)生原因，照片拍攝后采用三維成像進行分析，不同的結構用不同的顏色表示。遙感技術測量地貌結構，也能分析具體差異，根據(jù)顏色的不同，用線條和構造來劃分每個位置的地貌結構。例如，利用遙感技術可以清楚地顯示有渠道或溪流的地區(qū)。通過遙感技術獲取充足的信息后，仔細分析斷裂的情況，結合周邊環(huán)境確定發(fā)生原因，相應調(diào)整開采方案。

3.2.6 監(jiān)測資源損害

應用遙感技術的監(jiān)測因子，能夠分析礦產(chǎn)資源損害的情況。不過監(jiān)測因子涉及到十分廣泛的范圍，例如礦產(chǎn)及周邊自然植被等。遙感技術能夠使監(jiān)測范圍擴大，同時使監(jiān)測精度提升。操作空間分辨率能夠進一步強化，受災資源的空間分布圖清晰顯示，同時對地面沉降等問題進行監(jiān)測。此外，利用遙感技術能夠?qū)φ麄€礦山地勢地貌特點進行清晰的觀察，在操作上完善功能數(shù)據(jù)圖像及相關信息，降低了工作難度，實現(xiàn)了對資源損害有效監(jiān)測。

4 結語

綜上所述，無人機遙感技術在我國對金屬礦產(chǎn)資源需求逐步上升的過程中有必要探索升級、改革和創(chuàng)新要點，以更高效、更精準、更便捷的方式定位礦產(chǎn)資源分布位置和具體構造，為礦產(chǎn)開采奠定堅實的基礎，提升金屬礦產(chǎn)開采量，在推動礦產(chǎn)資源勘察開發(fā)效率的同時，確保滿足社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求。