矿山测量技术论文提纲

论文题目：无人机技术在矿山复垦中的应用

摘要：矿山复垦是解决人类活动对土地的破坏及其引发的环境问题,恢复土地的使用价值和保护生态环境的措施。桂林作为国际著名旅游城市,核心景区漓江两岸存在着大量采石场,破坏了秀美山川及生态系统。桂林政府按照相关条例陆续关停了大量的采石场,并对闭坑后的采石场进行土地复垦和生态重建工作。桂林市区周边的石灰岩矿山主要以露天开采为主,规模小、分散、不按要求开采,因此传统的测量技术手段及传统航空摄影测量、卫星遥感等技术手段不能满足此类项目的需要。本文选择桂林市永福县罗锦镇安棉采石场石灰岩矿作为研究区域,进行无人机航空摄影测量技术的研究。安棉采石场为侵蚀溶蚀地貌区峰丛谷地地貌亚区,地质环境危害小,类型少,露天采场面积较小,现状边坡稳定性较差,符合桂林周边矿山典型特征。本文主要研究成果如下:（1）研究无人机低空航空摄影测量航线规划及像控点布置的方法,利用华测P540V无人机搭载Sony A6000数码相机完成无人机航空摄影作业,获得研究区13.7535公顷的影像数据。（2）使用Pix4D Mapper软件对获得的无人机影像进行处理,通过自动空三加密获得研究区的三维点云模型,根据像控点对模型进行优化,制作出研究区的DSM和数字正射影像图。根据三维点云模型、正射影像图及DSM数据,量测研究区土地损毁面积134264.44m~2。并进行坡度分析,制作土地利用现状图。（3）以无人机影像数据处理的成果为基础,对研究区进行现状评估和预测评估。确定研究区地质环境影响评估级别为2级,矿山现为地质环境影响严重区,地质灾害中等发育,对地下含水层、地质遗迹及人文景观影响和破坏程度较轻,对土地资源影响和破坏程度较严重,对地形地貌景观影响和破坏严重,预测可能发生崩塌、滑坡和岩溶地面塌陷等地质灾害。（4）结合无人机影像数据及研究区评估,对矿山地质环境进行保护与恢复治理,通过平整场地、修建拦土埂、覆土及生物措施等手段恢复矿山的生态环境,利用灌、草种植对矿山进行复垦,共恢复灌、草地107567m~2。（5）通过将无人机技术应用到矿山复垦中,证明了利用无人机技术获得的数据全面、时效性高及简单易用的特点以及利用无人机技术进行矿山复垦野外作业量小,安全性高的优点。将无人机航空摄影测量技术应用到矿山复垦规划设计中,能够充分体现其航空摄影测量技术轻小、续航时间长、成本低、机动灵活的特点,提高土地复垦设计效率,增加便捷性,对矿山复垦的发展有着重要意义。

关键词：无人机航空摄影测量;矿山复垦;无人机影像;Pix4D Mapper

学科专业：地质学

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 研究现状

1.3.1 国内外土地复垦研究现状

1.3.2 国内外无人机技术应用发展

1.4 研究内容

第2章 低空无人机航空摄影测量系统及特点

2.1 低空无人机航空摄影测量系统

2.1.1 飞行平台系统

2.1.2 地面站

2.1.3 数据处理系统

2.2 低空无人机航测系统的特点

2.3 本次研究选用的无人机

2.3.1 无人机参数

2.3.2 任务载荷

第3章 研究区概况

3.1 研究区位置

3.2 研究区地质环境背景

3.2.1 自然地理

3.2.2 地层岩性与地质构造

3.2.3 水文地质条件

3.2.4 岩土体工程地质条件

3.2.5 矿床地质特征

3.2.6 矿山及周边其他人类工程活动情况

3.3 研究区地质环境复杂程度

第4章 研究区无人机影像获取

4.1 无人机影像获取流程

4.2 航线规划设计

4.2.1 航线规划设计要求

4.2.2 本次航摄航线规划

4.3 像控点布设

4.3.1 像控点布设方法

4.3.2 本次航摄像控点布设

4.4 无人机航摄飞行作业

4.5 航摄影像检查

第5章 无人机影像处理

5.1 无人机影像处理流程

5.2 影像预处理

5.2.1 POS(position and orientation system)介绍

5.2.2 POS文件制作

5.3 空中三角测量

5.3.1 空中三角测量原理

5.3.2 空三加密具体步骤

5.4 精度优化

5.4.1 添加像控点

5.4.2 重新优化

5.5 成果输出

5.5.1 DSM及等高线图

5.5.2 数字正射影像图

第6章 无人机航摄在矿山复垦中的应用

6.1 无人机影像在土地复垦中的应用

6.2 无人机影像数据成果应用

6.2.1 面积分析

6.2.2 土地利用现状图

6.2.3 坡向与坡度分析

6.3 利用无人机技术的优点

6.4 基于无人机影像处理成果的研究区评估

6.4.1 评估级别

6.4.2 现状评估

6.4.3 预测评估

第7章 研究区复垦规划

7.1 规划原则

7.2 规划目标和任务

7.2.1 规划目标

7.2.2 规划任务

7.3 总体部署

7.4 矿山地质环境保护与恢复治理工程

7.4.1 崩塌、滑坡防治

7.4.2 地面岩溶塌陷防治

7.4.3 含水层破坏防治

7.4.4 地形地貌景观及土地资源破坏防治

7.5 具体复垦措施

7.6 效益分析

7.6.1 社会效益

7.6.2 环境效益

7.6.3 经济效益

第8章 结论

8.1 总结

8.2 展望

参考文献

附图

致谢