李 潔，黃云勇

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊(duì)，江西 南昌 330000）

礦山土地測(cè)繪作為工程建設(shè)前期準(zhǔn)備的關(guān)鍵內(nèi)容之一，具體包括用地面積測(cè)繪、地形地勢(shì)測(cè)繪等。為了大幅度提高測(cè)繪精度和工作效率，應(yīng)重視先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。而無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)作為近些年來新興的一項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)，在測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用可以大幅度提高測(cè)繪工作效率和測(cè)繪精度，與現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)測(cè)繪工作要求相符?；诖?，本文通過總結(jié)分析無人機(jī)測(cè)繪在礦山土地測(cè)繪中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步具體分析無人機(jī)測(cè)繪的具體應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐價(jià)值。

1 無人機(jī)測(cè)繪在礦山土地復(fù)墾中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)概述

在礦山開采過程中，礦石的上覆巖石與表土?xí)鄤冸x，并對(duì)大量植被產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，使得礦山原有的自然地貌和生態(tài)環(huán)境遭到巨大的破壞。尤其是礦山開采完畢之后，會(huì)產(chǎn)生一定量的巨大的采礦坑，除了會(huì)影響生態(tài)環(huán)境之外，還會(huì)因植被的破壞而導(dǎo)致裸露在外的地表產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，進(jìn)而產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染。同時(shí)，礦山的開采會(huì)對(duì)原有的土壤結(jié)構(gòu)造成全面且嚴(yán)重的破壞，從而會(huì)受重力沉降、邊坡不穩(wěn)定等因素的負(fù)面影響，容易引發(fā)巖體崩塌、水土流失等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害[1]。對(duì)礦山土地復(fù)墾來說，主要目的在于幫助廢棄礦山來生態(tài)復(fù)綠，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人們生活品質(zhì)的重要舉措之一。在礦山土地復(fù)墾測(cè)量中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，可以大幅度提高礦山土地復(fù)墾效率。關(guān)于在礦山土地復(fù)墾中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)包括安全性高、效率高、操作簡(jiǎn)單便捷三方面的內(nèi)容，具體如下：

（1）安全性高。在無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用支持下，測(cè)繪工作人員無需深入到危地帶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，可以通過遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行攝影測(cè)量來獲取危險(xiǎn)地帶的測(cè)繪數(shù)據(jù)，從而可以保證測(cè)繪工作人員的人身安全[2]。

（2）測(cè)繪工作效率高。在礦山土地復(fù)墾測(cè)繪中，野外作業(yè)是關(guān)鍵內(nèi)容之一，若采用無人機(jī)測(cè)繪，只需要運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行航攝和像控點(diǎn)的測(cè)量，剩余工作均可以內(nèi)業(yè)完成，減少了天氣因素的負(fù)面影響。同時(shí)，在相關(guān)軟件的支持下，可以對(duì)無人機(jī)影像進(jìn)行自動(dòng)處理，并生成三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合測(cè)繪數(shù)據(jù)來制作數(shù)字正射影像圖，大幅度提高了影像數(shù)據(jù)處理效率，從而使得整個(gè)測(cè)繪工作效率得以大幅度提高[3]。

（3）礦山土地復(fù)墾設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單便捷。在礦山土地復(fù)墾測(cè)繪中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，可以獲取多種格式的數(shù)據(jù)，方便導(dǎo)入ArcGIS和CAD等軟件中，為后續(xù)礦山土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供了極大地便利[4]。同時(shí)，相關(guān)工作人員可以根據(jù)區(qū)DOM、DEM數(shù)據(jù)來制作簡(jiǎn)單的圖件，相比傳統(tǒng)的測(cè)量方式所獲得的數(shù)據(jù)更具直觀性和實(shí)用性。

2 無人機(jī)測(cè)繪在礦山土地復(fù)墾中的具體應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用在規(guī)劃設(shè)計(jì)中

在礦山土地復(fù)墾中，前期規(guī)劃設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，具體包括設(shè)計(jì)施工圖和概預(yù)算施工成本兩項(xiàng)內(nèi)容。首先，施工圖的設(shè)計(jì)。相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)施工圖的過程中，主要是以無人機(jī)測(cè)繪獲取的數(shù)字線劃圖為基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，以數(shù)字正射影像為底圖數(shù)據(jù)，可以更加真實(shí)客觀地反映出礦山采空區(qū)的具體情況，后根據(jù)現(xiàn)有施工技術(shù)和施工設(shè)備來規(guī)范設(shè)計(jì)采空區(qū)。其次，施工成本的概預(yù)算。此項(xiàng)工作的最終目的在于提高礦山土地復(fù)墾成本管理水平，強(qiáng)化施工全過程的成本控制，合理分配利用各類資源，以此在改善礦山生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)。在施工成本概預(yù)算中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，主要是借助無人機(jī)測(cè)繪來獲取數(shù)字高程模型，進(jìn)而以此為依據(jù)來精準(zhǔn)計(jì)算出填挖土方想量，可以避免嚴(yán)重超挖填土方量，進(jìn)而達(dá)到施工成本控制目標(biāo)[5]。

圖1 無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用流程圖

2.2 應(yīng)用在施工過程中

礦山土地復(fù)墾施工具體包括兩項(xiàng)內(nèi)容，一是施工放樣；二是現(xiàn)場(chǎng)施工。首先，施工放樣。在施工放樣環(huán)節(jié)中使用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，主要是利用無人機(jī)測(cè)繪獲取的數(shù)字正射影像和帶有坐標(biāo)系統(tǒng)的影像數(shù)據(jù)，并將所需要放樣的點(diǎn)線導(dǎo)入規(guī)劃區(qū)的數(shù)字正射影像中，即可明確設(shè)計(jì)點(diǎn)位在礦山現(xiàn)場(chǎng)中的實(shí)際位置，便于點(diǎn)線的快速定位。其次，現(xiàn)場(chǎng)施工。在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，首要工作是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來明確礦山土地復(fù)墾的采礦區(qū)，在此基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照施工圖，利用大型機(jī)械進(jìn)行底板的平整作業(yè)。若在平整作業(yè)時(shí)，若遇灰?guī)r底板，則需要事前對(duì)牙床進(jìn)行爆破平整處理，并進(jìn)行鉤松作業(yè)。在鉤松作業(yè)完成之后，應(yīng)鋪設(shè)30cm以上的剝離土來充當(dāng)耕作層。待上述作業(yè)完成之后，需逐項(xiàng)完成道路、邊坡、排水溝的整治工作。平地要求坡度控制在3%到5%之間，坡地坡度控制在25%以內(nèi)，具體礦山土地復(fù)墾工藝流程為：礦山采空區(qū)、平整、鉤松、敷設(shè)30cm以上的耕作層、綜合治理、耕地。

2.3 應(yīng)用在礦山土地復(fù)墾后評(píng)價(jià)中

在礦山土地復(fù)墾之后的評(píng)價(jià)中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，具體作業(yè)流程是在內(nèi)業(yè)快速處理技術(shù)的支持下獲取礦山土地復(fù)墾后的地形資料，后與礦山土地復(fù)墾前的地形資料進(jìn)行比對(duì)，后結(jié)合比對(duì)情況來科學(xué)評(píng)價(jià)礦山土地復(fù)墾綜合效益。以某鋁土礦為例，礦山所在地區(qū)的用地資源十分匱乏，但是礦山占地面積大，礦山開采時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致一些已經(jīng)完成開采工作的礦區(qū)的土地資源長(zhǎng)期處于荒蕪狀態(tài)中，使得土地資源浪費(fèi)嚴(yán)重。但是在礦山土地復(fù)墾之后，運(yùn)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行礦山土地復(fù)墾后的效益評(píng)價(jià)，具體表現(xiàn)如下方面：一是礦山土地復(fù)墾之后耕地總量增加，礦山土地復(fù)墾之后面積增加，無法耕地的石地改良成為可以耕作的土地，運(yùn)用無人機(jī)測(cè)繪所獲得具體數(shù)據(jù)為開采前耕地面積為38平方千米；復(fù)墾后耕地面積增加至41.8平方千米。二是礦山復(fù)墾土地實(shí)用性提高，原礦山地形復(fù)雜，且坡度較大，使得礦山土地的實(shí)用性不高，尤其是礦山采礦之后，植被被嚴(yán)重破壞，且土壤結(jié)構(gòu)也遭到嚴(yán)重的破壞，使得土地缺乏適用性。但是礦山土地復(fù)墾之后，原有礦山地形變得簡(jiǎn)單，坡地也隨之變成平地。三是復(fù)墾土地的地力得到明顯提高。礦山土地復(fù)墾之后，在工程建設(shè)中在地層覆蓋了厚度超過30cm的優(yōu)質(zhì)耕作層，大幅度提高了土壤肥力，從而在增加礦山耕地資源的同時(shí)，可以大幅度提高礦山土地的肥力。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在科技快速發(fā)展且廣泛應(yīng)用的背景下，我國(guó)礦山土地復(fù)墾測(cè)繪技術(shù)水平也隨之提高。無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)作為一類先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，相比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪精度和效率等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此，在礦山土地復(fù)墾中應(yīng)推廣應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，并要求相關(guān)人員加強(qiáng)此方面的研究，才能更好地發(fā)揮無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，滿足現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)測(cè)繪的高質(zhì)量要求。