无人机矿山监测应用解决方案.docx

1、无人机矿山监测应用解决方案无人机矿山监测应用解决方案 1. 无人机矿山监测优势分析矿山多在偏僻地区，地形复杂，自然状况恶劣，传统的矿山监测方式测量难度大、周期长，无法满足当今矿山动态变化监测对地理数据不断更新的要求。无人机低空遥感技术是一种高性价比的数据获取方式，具有以下优势：无人机低空遥感技术在空中完成对地面的拍摄，机动灵活成本低，受地形限制小，大大减少了野外工作量和工作难度。同时无人机携带的高分辨率相机可获取厘米级分辨率的原始数据，可以满足影像成图的要求。通过内业数据处理可快速获取测区高精度的数字正摄影像、数字高程模型、矿区三维模型，数据时效性非常强。2. 无人机低空遥感快速矿山监测目标采

2、用无人机航测系统，可以快速获取矿区高分辨率无人机影像，了解矿山开发现状, 实现矿区动态监测,为重大矿山事件提供快速应急响应能力；可计算高精度、真彩色三维地形数据，并可进行方量计算、变化检测等定量分析。可以在矿山开发状况、矿山环境等多目标遥感调查与监测工作的以下方面发挥作用：（1）矿产资源开发状况调查包括矿产开采点位置、开采状态、开采方式、占地范围与土地类型、固体废弃物堆积范围和占用土地类型等。（2）矿产资源开发引发的灾害包括地面沉陷范围、地裂缝长度、塌陷坑位置、山体陷裂（垮塌）范围、滑坡位置、河道淤塞长度（位置）等。（3）矿山生态信息包括破坏的土地范围、受损植被范围、粉尘污染范围、水体污染范围

3、、荒漠化范围。土地复垦范围及矿山环境治理效果等。3. 无人机矿山监测工作流程航线规划：根据矿区位置，明确数据要求（分辨率、重叠度），自动生成无人机作业航线。地面控制：根据精度要求，设定地面控制点布设方案，并完成外业测量。获取矿区数据：多旋翼无人机iFly D6搭载航测相机（倾斜相机）根据设计航线完成飞行作业，获取影像数据。无人机影像处理：利用Pix4Dmapper后处理软件进行正摄影像数据处理，DP-Smart自动三维建模软件进行倾斜影像处理。矿山动态监测、定量分析：利用数据成果进行矿山动态监测，计算体积、距离等信息进行定量分析。4. 应用案例通过无人机进行快速航拍，获取矿山的高分辨率影像，得

4、到正摄影像图和三维模型等，实现矿区的动态监测。4.1案例1某矿区飞行航线图：获取的单张影像： 三维模型数字正摄影像数字表面模型等高线矿山定量分析：根据成果数据，对矿山进行定量分析。量距量面积量体积4.2 案例2无人机航拍获取高分辨影像，后处理得到矿山三维模型、数字正摄影像、数字高程模型等，根据成果数据对矿山进行监测。矿区三维模型 通过旋翼无人机平台搭载倾斜相机获取高分辨率影像，采用自动建模软件进行影像处理，获得矿区三维模型。矿区三维模型矿区正摄影像通过旋翼无人机平台搭载航测相机获取高分辨率影像，采用空三后处理软件进行影像处理，获得矿区数字正摄影像图。矿山正摄影像 矿山高程模型 矿山等高线5.

5、无人机航测系统介绍无人机航测系统组成5.1 iFly D6电动多旋翼无人机 iFly D6是一款电动多旋翼无人机，机身采用进口碳纤维一体模具成型,具有防火防雨防尘功能，领先于目前国内市场其它多轴产品；整机抗电磁干扰设计，适应能力强；机臂采用插拔式快拆结构，方便使用和维护；轻量化的机身和任务载荷设计；高效率动力系统；,飞行时间达到40分钟；iFly-D6可完成精准悬停、匀速巡航、航线规划等；完美的空气动力学设计，具有超强的抗风能力；低电压自动保护功能；信号丢失保护功能。iFly D6无人机性能参数飞行系统起飞重量：12kg机体展开尺寸(m)：1.25*1.25*0.495机体材质：高强度碳纤材质

6、续航时间：40分钟飞行速度：10m/s飞行高度：4500m起降：垂直起降载荷系统载荷能力：6kg标配：Sony A7R选配：倾斜相机、高光谱相机、红外相机等地面站控制半径：5km环境抗风性能：6级风抗雨能力：小雨飞机操控架设时间：10 分钟操控方式：自主起飞降落5.2 iCamQ5五镜头倾斜相机微型倾斜相机 Q5集成了一个垂直和四个倾斜相机，适用于电动多轴无人机执行小范围、 高分辨率的倾斜航空摄影任务。其采集的数据通过建模软件可自动生产高分辨率、高精度的真三维模型。 倾斜摄影相机iCam Q5iCamQ5性能参数重量：2.0-2.3kg尺寸：250mm180mm总像素：1亿最短曝光间隔：2s镜

7、头焦距：16/20mm数据读取：统一mini USB接口读取传感器尺寸：23.2mm*15.4mm像元大小：4.25um续航时间：自供电2h存储器总量：160GB使用温度：-10+405.2 影像处理软件5.2.1 Pix4Dmapper影像处理软件 Pix4Dmapper是目前市场上独一无二的集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需专业知识，无需人工干预，即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地图和三维模型。Pix4Dmapper软件功能参数：无人机优化的空三和区域网平差正射镶嵌（GeoTIFF）点云加密Google Map瓦片地面控制点编辑DEM（GeoTI

8、FF，TXT）自动生成精度报告点云（PLY，TXT）快速处理模式三维模型（OBJ）镶嵌编辑工具空三、区域网平差和相机参数5.2.2 倾斜摄影建模软件三维自动建模软件DP-Smart DP-Smart是一套全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件，无需人工干预，软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建 TIN 网、自动纹理映射等步骤，实现高分辨率真三维模型的快速生成。倾斜摄影建模测图软件DP-ModelerDP-Modeler是国内首款倾斜摄影建模、测图一体化软件。直接在倾斜影像上进行交互式单体化建模，一键式完成纹理自动映射；并可在实景摄影测量环境中进行大比例尺矢量测图作业。三维单体化建模大比例尺测图