王甲乙，侯照亮，蔡全勝，王永祥，符佳楠，邱昆峰*

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院； 2.維也納大學(xué)地質(zhì)系； 3.隴南紫金礦業(yè)有限公司)

引 言

無(wú)人機(jī)是由動(dòng)力裝置和導(dǎo)航模塊組成的無(wú)人駕駛航空器，在一定范圍內(nèi)靠無(wú)線電遙控或計(jì)算機(jī)預(yù)編程序?qū)崿F(xiàn)自主控制飛行[1]。無(wú)人機(jī)飛行具備成本低廉、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)采集靈活、時(shí)效性強(qiáng)、可重復(fù)、分辨率高等優(yōu)勢(shì)，其可選擇性裝配多旋翼、固定翼機(jī)載平臺(tái)，配備光學(xué)、紅外、多光譜等傳感器對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行針對(duì)性工作[2]。

無(wú)人機(jī)的應(yīng)用在礦床研究各領(lǐng)域處于持續(xù)探索階段。例如：李飛等[3]把CH-3無(wú)人機(jī)航磁測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用在新疆克拉瑪依和喀什地區(qū)的地質(zhì)填圖和礦產(chǎn)勘查中，在地質(zhì)填圖、圈定儲(chǔ)油構(gòu)造等方面取得了良好的應(yīng)用效果。田雷[4]采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地侯堡鎮(zhèn)完成了遙感三維影像圖制作。李遷[5]在江西龍南稀土礦區(qū)成功應(yīng)用了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，說(shuō)明其在礦山動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、生態(tài)恢復(fù)、揭露非法開(kāi)采等方面具有應(yīng)用潛力。JIANG等[6]在馬鞍山鐵礦利用無(wú)人機(jī)航磁系統(tǒng)收集了145 495個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)并進(jìn)行三維磁反演，成功地獲得了地下礦體的空間分布特征。MARTIN等[7]在美國(guó)亞利桑那州Wooley礦區(qū)利用商用低空多旋翼飛行設(shè)備，準(zhǔn)確評(píng)估具有商業(yè)價(jià)值的地表與近地表礦體的空間分布，并基于此討論了相關(guān)礦體放射性成因特征。武講等[8]利用基于無(wú)人機(jī)飛行獲取的圖像數(shù)據(jù)，重建礦山三維模型，建立智能礦山平臺(tái)，精準(zhǔn)地完成了無(wú)人車(chē)隊(duì)智能化調(diào)度等。現(xiàn)階段研究表明，無(wú)人機(jī)在以航空遙感為基礎(chǔ)的交叉學(xué)科研究領(lǐng)域，具備多重研究與應(yīng)用潛力。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)也逐漸滿足了國(guó)家大比例尺地形測(cè)圖的基本要求[9]。

構(gòu)造蝕變礦化填圖是目前礦床研究的熱點(diǎn)。然而，受露天礦山地形陡峭多變等復(fù)雜因素影響，傳統(tǒng)測(cè)量方法(全站儀測(cè)量等)存在測(cè)量強(qiáng)度大且工作效率低等問(wèn)題[10]。應(yīng)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行礦區(qū)測(cè)量，可以在區(qū)域尺度上獲得高效且精確的認(rèn)識(shí)。SAYAB等[11]使用高分辨率無(wú)人機(jī)影像重建了芬蘭西南部Jokisivu金礦區(qū)的三維模型，并量化表征了裂縫和相關(guān)礦化石英脈的空間結(jié)構(gòu)，以此討論芬蘭西南部流體遷移和金礦化過(guò)程。夏然[12]使用無(wú)人機(jī)多光譜影像解譯了內(nèi)蒙古滿洲里烏努格吐山銅鉬礦區(qū)蝕變特征，結(jié)合礦區(qū)構(gòu)造和地層層序特征，成功對(duì)礦區(qū)的礦化與蝕變進(jìn)行了綜合評(píng)估。

無(wú)人機(jī)在礦床野外研究中的重要性已經(jīng)顯著體現(xiàn)。輕量級(jí)、小型化的發(fā)展趨勢(shì)，將極大程度降低無(wú)人機(jī)的使用門(mén)檻，提高礦區(qū)地質(zhì)大尺度野外研究的效率和準(zhǔn)確性。本文利用目前具有代表性的小型無(wú)人機(jī)大疆Mavic Air2s，詳細(xì)探索了利用小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)填圖的工作流程，并結(jié)合詳細(xì)的野外工作，討論了無(wú)人機(jī)在礦區(qū)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用效果及潛力。

1 目標(biāo)礦區(qū)選取

1.1 李壩金礦區(qū)地質(zhì)概況

本文選取李壩金礦區(qū)[13]作為無(wú)人機(jī)地質(zhì)填圖的測(cè)試區(qū)域。大規(guī)模露天開(kāi)采方式導(dǎo)致該礦區(qū)高差大且地形復(fù)雜，部分礦區(qū)難以進(jìn)行傳統(tǒng)野外填圖工作，然而這種典型的露天開(kāi)采方式為無(wú)人機(jī)提供了良好的飛行測(cè)試平臺(tái)。

秦嶺造山帶地處古亞洲洋、特提斯洋和環(huán)太平洋三大構(gòu)造體系中[14-15]，位于中國(guó)中部，是中央造山帶的重要組成部分[16]。傳統(tǒng)意義上，西秦嶺造山帶從徽成盆地或佛坪穹隆處與東秦嶺造山帶分離[17-18]。西秦嶺造山帶分布著陽(yáng)山、寨上、大水、早子溝、李壩等數(shù)十個(gè)大型—超大型金礦床和眾多中小型金礦床(見(jiàn)圖1)，累計(jì)探明金儲(chǔ)量已超過(guò)1 200 t，是目前中國(guó)重要的金礦集區(qū)之一[19-23]。

1—侏羅系—新近系 2—三疊系 3—二疊系 4—泥盆系—二疊系 5—寒武系 6—元古宇7—混雜巖與蛇綠巖 8—白堊紀(jì)火山巖 9—三疊紀(jì)花崗巖 10—三疊紀(jì)火山巖 11—斷裂12—逆斷裂 13—縫合帶 14—背斜軸部 15—向斜軸部 16—金礦床 17—李壩金礦床圖1 西秦嶺造山帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖

李壩金礦床位于禮(縣)岷(縣)金礦帶東部，禮縣—柞水海西地槽褶皺帶西段，中川巖體北東2 km處，是位于秦嶺造山帶的造山型金礦床[24]。李壩金礦床現(xiàn)由隴南紫金礦業(yè)有限公司開(kāi)采，保有金儲(chǔ)量161 t，日處理礦石量10 000 t，富礦平均金品位2 g/t，礦石回收率82.5 %，每月剝采礦石量超過(guò)200萬(wàn)m3。

1.2 無(wú)人機(jī)飛行區(qū)域選取

衛(wèi)星圖為選取無(wú)人機(jī)飛行區(qū)域提供前期圖像支持。李壩金礦床位于禮縣—羅壩—鎖龍口斷裂(見(jiàn)圖2)的南西側(cè)，由以6號(hào)礦體、7號(hào)礦體及26號(hào)礦體為主體的3個(gè)礦區(qū)組成。目前，7號(hào)礦體未開(kāi)采，6號(hào)礦體與26號(hào)礦體在面積大小和地形高差方面相似，野外工作方法大致相同，因此本文對(duì)6號(hào)礦體所在區(qū)域使用的工作方法進(jìn)行闡述。

圖2 甘肅隴南李壩金礦床衛(wèi)星圖(黃色框?yàn)橹饕芯繀^(qū)域)

衛(wèi)星圖只能獲得礦區(qū)的宏觀影像，無(wú)法反映礦區(qū)構(gòu)造蝕變礦化特征。衛(wèi)星的拍攝周期決定了衛(wèi)星圖時(shí)效性較差，高精度圖像不易獲取，無(wú)法應(yīng)用于研究開(kāi)采境界即時(shí)變化的露天礦山。無(wú)人機(jī)技術(shù)作為一種新興技術(shù)，既能克服航空遙感受制于長(zhǎng)航時(shí)、大機(jī)動(dòng)、環(huán)境危險(xiǎn)等因素的影響，也可提供多角度、高分辨率影像，還能避免地面遙感工作范圍小、視野窄、工作量大等問(wèn)題[25]。無(wú)人機(jī)在礦區(qū)研究的應(yīng)用恰好可以彌補(bǔ)從衛(wèi)星遙感尺度到人工野外工作尺度之間的缺陷。

1.3 無(wú)人機(jī)選擇

無(wú)人機(jī)有多種類(lèi)型。按照起飛方式，可以分為多旋翼無(wú)人機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)。傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量一般采用大型固定翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其飛行速度較快，單次作業(yè)的覆蓋范圍廣，常用于大場(chǎng)景的地形測(cè)量工作。但是，由于礦區(qū)的地形原因，有時(shí)不具備寬闊平坦的固定翼無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)地，且由此獲得的圖像分辨率較低[26]。精確的礦區(qū)測(cè)繪工作一般會(huì)采用多鏡頭的多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量，但對(duì)于以填圖為目的的野外工作來(lái)說(shuō)，高分辨率單鏡頭正射影像完全可以滿足工作要求。本次研究所使用的無(wú)人機(jī)是一款民用消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)大疆Mavic Air2s，其質(zhì)量為595 g，體積小、易于收納，能夠極大降低研究人員的攜帶負(fù)擔(dān)，適合需要長(zhǎng)途徒步的野外調(diào)查工作。該無(wú)人機(jī)搭載三軸穩(wěn)定云臺(tái)與相機(jī)完成拍攝，配備1英寸2 000萬(wàn)像素的傳感器，完全可以滿足野外填圖工作的基本需求。

2 輕型無(wú)人機(jī)野外工作流程

2.1 無(wú)人機(jī)野外航拍數(shù)據(jù)采集

對(duì)于陌生的礦區(qū)野外工作，需要獲取高精度的礦區(qū)全貌圖，以便于對(duì)照礦區(qū)地質(zhì)圖進(jìn)行構(gòu)造、礦脈等關(guān)鍵信息的宏觀識(shí)別。李壩金礦區(qū)6號(hào)礦體有25個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階高度12 m，垂直高差300 m，面積約1.6 km2，這導(dǎo)致傳統(tǒng)工作方法很難獲取礦區(qū)全貌圖。使用無(wú)人機(jī)飛行到最高限制高度500 m，并到達(dá)礦區(qū)的幾何中心，將無(wú)人機(jī)前進(jìn)方向調(diào)整為正北向，使用無(wú)人機(jī)的全景照片拍攝功能，通過(guò)云臺(tái)角度的規(guī)律變化進(jìn)行球形拼接，合成圖像，其可以在條件有限、飛行距離有限的情況下，在最短時(shí)間、正確范圍內(nèi)獲得全貌影像。該全貌影像中由球形拼接形成的枕形畸變，可以通過(guò)后期矯正消除。

2.2 無(wú)人機(jī)在繪制6號(hào)礦體全貌平面圖中的應(yīng)用

使用無(wú)人機(jī)全景拍攝獲取的李壩金礦區(qū)6號(hào)礦體全貌平面圖見(jiàn)圖3。由圖3可知，溝狀凹陷處分別為近東西向次級(jí)斷裂F3和F6。露天采場(chǎng)每個(gè)臺(tái)階的凸出部位為礦體所在位置，礦體呈近東西向分布。6號(hào)礦體分為南、北2個(gè)亞帶，賦存于近東西向次級(jí)斷裂中，在圖3左下角可見(jiàn)輝綠巖脈侵入礦體中，二者產(chǎn)狀大致相同。

2.3 無(wú)人機(jī)在繪制6號(hào)礦體全貌剖面圖中的應(yīng)用

由于大部分地質(zhì)現(xiàn)象展現(xiàn)在垂直方向的剖面上，無(wú)人機(jī)正射影像往往很難提供該方面的信息。因此，在獲取礦區(qū)全貌的正射影像之后，根據(jù)實(shí)際研究需要對(duì)礦區(qū)進(jìn)行剖面拍攝。本次野外工作在李壩金礦區(qū)對(duì)6號(hào)礦體拍攝了礦體剖面，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 李壩金礦區(qū)6號(hào)礦體剖面圖(藍(lán)色框?yàn)閳D5剖面所在位置)

6號(hào)礦體中心發(fā)育絹云母化粉砂質(zhì)板巖。該地發(fā)育近東西向次級(jí)斷裂F3，礦體走向大致與該斷裂相同。由于金品位較高的絹云母化粉砂質(zhì)板巖先被開(kāi)采，所以在同一中段較為凹陷的地方是礦體所在區(qū)域。在最外層可見(jiàn)經(jīng)風(fēng)化作用后形成的黃色板巖。

布設(shè)一個(gè)50 m×50 m樣方，同時(shí)利用TDR進(jìn)行同步點(diǎn)測(cè)和土樣采集。其中，長(zhǎng)測(cè)線自東向西垂直跨越3條平行的長(zhǎng)沙壟和一個(gè)小沙丘；而樣方選擇在較開(kāi)闊的兩條沙壟之間的平坦低地，樣方內(nèi)每隔5 m布設(shè)一條GPR測(cè)線，考慮到實(shí)地植被分布狀況，部分區(qū)域適當(dāng)加密測(cè)線或取消部分測(cè)線片段。

2.4 無(wú)人機(jī)在繪制6號(hào)礦體南亞帶剖面圖中的應(yīng)用

在使用無(wú)人機(jī)獲取礦區(qū)整體剖面后，可以根據(jù)研究需要拍攝更小區(qū)域的剖面。6號(hào)礦體局部剖面圖見(jiàn)圖5。通過(guò)對(duì)局部剖面進(jìn)一步研究，可以對(duì)構(gòu)造蝕變礦化進(jìn)行更細(xì)致的填圖。

1—斷裂 2—礦體 3—板巖 4—輝綠巖脈5—硅化 6—黃鐵礦化 7—綠泥石化圖5 李壩金礦區(qū)6號(hào)礦體局部剖面圖

對(duì)無(wú)人機(jī)拍攝剖面(見(jiàn)圖5)從南向北進(jìn)行編錄。

0～2 m：深灰色板巖，金平均品位<2.4 g/t。板理產(chǎn)狀195°∠45°，見(jiàn)黃鐵礦化、硅化、綠泥石化，蝕變強(qiáng)。

2～8 m：灰白色板巖，金平均品位2.4 g/t，板理產(chǎn)狀170°∠46°，輕微變形，見(jiàn)黃鐵礦化、硅化，蝕變強(qiáng)。

8～14 m：整體為墨綠色輝綠巖。其中，8～9 m無(wú)礦化，較破碎。輝綠巖脈節(jié)理面發(fā)育綠泥石化、黃鐵礦化、硅化，相比于兩側(cè)板巖礦體礦化較弱。輝綠巖脈中見(jiàn)板巖捕虜體，金品位6.0 g/t。9～14 m節(jié)理面見(jiàn)黃鐵礦化，硅化，有3組節(jié)理。輝綠巖脈產(chǎn)狀357°∠85°，北側(cè)斷裂性質(zhì)為正斷裂，判斷標(biāo)志為斷裂下盤(pán)輝綠巖脈中發(fā)育的共軛剪節(jié)理。

14～17 m：深灰色板巖礦體，板理產(chǎn)狀204°∠39°，見(jiàn)浸染狀黃鐵礦化，礦化蝕變?nèi)酢?/p>

礦體與輝綠巖脈呈斷裂接觸，輝綠巖脈中可見(jiàn)板巖捕虜體，其金品位(6.0 g/t)極高。圍巖發(fā)育1條破碎帶，屬于F1斷裂的次級(jí)斷裂，礦體中未見(jiàn)石英脈，但與破碎帶接觸處可見(jiàn)粗大無(wú)礦化石英脈和黃鐵礦化石英細(xì)脈。

從南到北礦化蝕變分帶：南側(cè)板巖礦體發(fā)育強(qiáng)烈的黃鐵礦化、硅化、綠泥石化，見(jiàn)團(tuán)塊狀黃鐵礦，輝綠巖脈總體蝕變很弱，靠近板巖捕虜體的礦化較強(qiáng)，節(jié)理面發(fā)育黃鐵礦化、綠泥石化和硅化;北側(cè)板巖礦體主要見(jiàn)浸染狀黃鐵礦，金品位較南側(cè)礦體較低，隨著向板巖圍巖過(guò)渡，蝕變逐漸減弱。

2.5 無(wú)人機(jī)在6號(hào)礦體南亞帶剖面建模中的應(yīng)用

由于實(shí)際開(kāi)采情況影響，此剖面并非完全平直，而是呈弧形，所以嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，剖面兩側(cè)的實(shí)際距離是遠(yuǎn)大于圖中距離的。因此，可以使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行多角度、全方位拍攝，以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦體的三維精確還原。本次采用環(huán)繞飛行的方式，環(huán)繞此剖面拍攝76張照片，通過(guò)PIX4D進(jìn)行礦體建模。用此類(lèi)方法可以獲得亞米級(jí)的剖面三維模型。

通過(guò)觀察建成的三維模型(見(jiàn)圖6)，可以在不進(jìn)行實(shí)地勘查的情況下獲得剖面不同角度(俯視圖、側(cè)視圖、主視圖等)的照片，并通過(guò)更精確的立體模型，解決平面圖無(wú)法看出的視厚度與真厚度關(guān)系的問(wèn)題。

圖6 李壩金礦區(qū)6號(hào)礦體剖面三維模型

在露天礦中，監(jiān)測(cè)地形和體積隨時(shí)間的變化規(guī)律對(duì)于支持挖掘階段的規(guī)劃非常重要。ESPOSITO等[27]在2013年和2015年進(jìn)行了2次基于無(wú)人機(jī)的光學(xué)測(cè)量，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù)獲得了相關(guān)的3D密集點(diǎn)云和數(shù)字正射影像，用于評(píng)估意大利某露天礦的變化。XIANG等[28]于2014年和2016年在北京密云鐵礦區(qū)，使用無(wú)人機(jī)(UAV)采集了2組高分辨率圖像。通過(guò)采用運(yùn)動(dòng)攝影測(cè)量技術(shù)，利用圖像生成高分辨率數(shù)字高程模型對(duì)可探測(cè)面積、體積變化和開(kāi)采噸位進(jìn)行了定量估計(jì)。這說(shuō)明3D建模不僅為科學(xué)家和技術(shù)人員提供了有效技術(shù)支持，使他們能夠以高分辨率進(jìn)行研究監(jiān)測(cè)，也為減少采礦對(duì)環(huán)境的影響提供了有效工具。

2.6 無(wú)人機(jī)對(duì)傳統(tǒng)地質(zhì)工作流程的優(yōu)化

在傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)方法中，要想確定方解石石英多金屬硫化物脈的產(chǎn)狀，由于視角的限制，往往需要進(jìn)行大量產(chǎn)狀測(cè)量。得益于無(wú)人機(jī)的俯拍視角，可以直觀地從俯視圖中看到李壩金礦區(qū)26號(hào)礦體1920臺(tái)階2組方解石石英多金屬硫化物脈產(chǎn)狀相近(見(jiàn)圖7)。根據(jù)實(shí)際使用羅盤(pán)測(cè)量可得出，M1產(chǎn)狀為255°∠57°，M2產(chǎn)狀為289°∠78°。使用無(wú)人機(jī)輔助野外的產(chǎn)狀測(cè)量工作可以極大簡(jiǎn)化工作流程，減少重復(fù)勞動(dòng)。

圖7 李壩金礦區(qū)26號(hào)礦體1920臺(tái)階方解石石英多金屬硫化物脈產(chǎn)狀俯拍圖

2.7 無(wú)人機(jī)在獲取26號(hào)礦體VR全景中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，VR)是對(duì)無(wú)人機(jī)野外應(yīng)用的進(jìn)一步補(bǔ)充。該技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)全新實(shí)用技術(shù)。VR全景的特點(diǎn)是，可以通過(guò)VR眼鏡實(shí)現(xiàn)半個(gè)球面的觀察，通過(guò)頭部移動(dòng)就能觀測(cè)無(wú)人機(jī)飛行位置各個(gè)角度的圖像，在沒(méi)有VR眼鏡的情況下也可以通過(guò)移動(dòng)手機(jī)位置或者滑動(dòng)圖片的方法實(shí)現(xiàn)全角度礦區(qū)觀察，對(duì)于后期確定野外工作位置及空間性質(zhì)有重要作用。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)及軟件配套設(shè)施逐漸成熟，獲取礦區(qū)VR圖像并不困難，只需要使用無(wú)人機(jī)全景拍攝功能中的球形拍攝，并在礦區(qū)中心拍攝34張圖片，在軟件中拼接即可。李壩金礦區(qū)26號(hào)礦體VR全景(部分)見(jiàn)圖8。

圖8 李壩金礦區(qū)26號(hào)礦體VR全景(部分)

3 討 論

通過(guò)對(duì)李壩金礦區(qū)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行輔助研究，表明無(wú)人機(jī)作為一種新型遙感影像獲取工具，可以很好地彌補(bǔ)從衛(wèi)星尺度到人工野外工作尺度之間的缺陷。無(wú)人機(jī)不僅可以獲取整個(gè)礦區(qū)的宏觀影像，也可以對(duì)局部地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行拍攝，從而提供傳統(tǒng)地質(zhì)工作無(wú)法獲得的視角圖像。無(wú)人機(jī)的靈活性與機(jī)動(dòng)性使其圖像的尺度是連續(xù)變化的，可以以由大到小、層層遞進(jìn)的方式對(duì)一個(gè)礦區(qū)進(jìn)行深入研究。同時(shí)，無(wú)人機(jī)可以提供衛(wèi)星遙感方法和傳統(tǒng)野外工作方法無(wú)法提供的整個(gè)礦區(qū)大比例尺剖面圖像。而無(wú)人機(jī)本身作為一種機(jī)器應(yīng)用于危險(xiǎn)區(qū)域，可以極大提高野外工作的安全性。

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)高光譜遙感和自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)也是蝕變礦化填圖的一個(gè)發(fā)展方向。張川等[29]以新疆白楊河鈾鈹?shù)V區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)建立航空高光譜數(shù)據(jù)CASI/SASI礦物填圖處理流程，采用混合調(diào)制匹配濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多種蝕變礦物填圖。填圖結(jié)果的野外驗(yàn)證表明，3種絹云母亞類(lèi)的準(zhǔn)確度高于85 %，其他各類(lèi)礦物的準(zhǔn)確度高于90 %。BERETTA等[30]使用無(wú)人機(jī)結(jié)合自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法完成了自動(dòng)巖石分類(lèi)。這說(shuō)明高光譜遙感和自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)也可以為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和找礦勘查預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確而可靠的信息。

目前，無(wú)人機(jī)使用方面也存在種種問(wèn)題，比如續(xù)航時(shí)間短、飛行高度不足、禁飛區(qū)較多等，且航攝影像受天氣影響較大，不能在能見(jiàn)度較低或環(huán)境光線不均勻的情況下使用。但是，無(wú)人機(jī)技術(shù)也在飛速發(fā)展，未來(lái)，更輕量化的多波段遙感無(wú)人機(jī)、Lidar無(wú)人機(jī)等會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用到礦床研究中。同時(shí)，結(jié)合大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)方法，無(wú)人機(jī)也將成為5G時(shí)代智慧礦山中的重要一環(huán)。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于無(wú)人機(jī)在甘肅隴南李壩金礦區(qū)野外工作的探索，本文總結(jié)了輕量級(jí)無(wú)人機(jī)在輔助礦床野外工作中較為有效的工作流程：使用全景拍攝快速獲取礦區(qū)的全貌，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)圖進(jìn)行礦脈和斷裂的初步解譯，再對(duì)礦區(qū)出露的大剖面進(jìn)行拍攝分析與俯視圖對(duì)照，最后有針對(duì)性地對(duì)所需要的剖面進(jìn)行由宏觀到微觀拍攝，結(jié)合地面工作進(jìn)行構(gòu)造蝕變礦化填圖。此外,無(wú)人機(jī)還可以以其獨(dú)特的視角在很多方面簡(jiǎn)化傳統(tǒng)地質(zhì)工作步驟，完成對(duì)礦區(qū)VR影像制作，以方便后期對(duì)野外工作的回顧。

無(wú)人機(jī)相較于傳統(tǒng)野外填圖工作具有視角多樣、尺度多樣、安全性好等特點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感影像則具有精度更高、靈活性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性高、時(shí)效性好等特點(diǎn)。使用無(wú)人機(jī)輔助野外工作可以極大提高礦床野外工作效率。

致謝：論文的完成得益于鄧軍院士的指導(dǎo)。