پایش، مدلسازی سه‌بعدی و تعیین میزان ذخیره استخراجی معادن با استفاده از ‏فتوگرامتری توسط پهپاد، مطالعه موردی: معدن شن و ماسه قدس لنجان اصفهان

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک

چکیده

فتوگرامتری با پهپاد یک رویکرد سریع، دقیق و مقرون‌به‌صرفه‎ ‎برای بدست آوردن اطلاعات مکانی با تفکیک‌پذیری بالاست. ‏مراحل اصلی فرآیند، اخذ تصاویر دارای همپوشانی از هدف، تولید‎ ‎ابرنقطه‎ ‎سه‌بعدی‎ ‎متراکم،‎ ‎مدل رقومی‎ ‎ارتفاعی‎ ‎و‎ ‎ارتوموزاییک از ‏سطح محدوده و ارزیابی دقت آنها با استفاده از تعداد مشخصی نقطه کنترل زمینی می‌باشد. در پژوهش حاضر به‌منظور پایش، ‏مدلسازی سه‌بعدی و تعیین میزان ذخیره برداشت شده و باقیمانده معدن شن و ماسه قدس واقع در ناحیه لنجان اصفهان از ‏فتوگرامتری با پهپاد استفاده شد. بر اساس وسعت و شکل محدوده، تعداد 9 خط پرواز با فاصله حدودی 37 متر از یکدیگر با ‏ارتفاع پرواز 114 متر طراحی و پیمایش شد. با پوشش طولی 75 درصد و عرضی 65 درصد برای تصاویر، تعداد کل عکس‌های ‏برداشت شده نیز 225 عدد می‌باشد. همچنین تعداد 6 نقطه کنترلی (5 نقطه کنترلی و 1 نقطه چک) بطور پراکنده در سطح ‏محدوده انتخاب شد که دامنه تغییرات خطا در این نقاط از 5/1- تا 5/1 میلی‌متر و خطای کلی نقاط کنترل نیز حدود 8/6 میلی-‏متر، دقت مناسبی می‌باشد. دقت کلی عملیات پیمایش محدوده بوسیله پهپاد از طریق مقایسه با نقطه چک زمینی توسط سامانه ‏موقعیت‌یاب مکانی سه‌فرکانسه دقیق، مورد ارزیابی قرار گرفت که میزان خطای برداشت محدوده در سه راستای مختصاتی، بسیار ‏ناچیز و کمتر از 5 سانتی‌متر است. درنهایت حجم ناحیه استخراج شده و ماده معدنی باقیمانده، تعیین گردید و از ضرب حجم در ‏جرم مخصوص متوسط (‏gr/cm3‎‏4/1)، میزان ماده معدنی برداشت شده 43/3657 تن و ذخیره باقیمانده کانسار، 55/82942 تن ‏محاسبه شد.‏

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Monitoring, 3D modeling and determination of mines extracted reserves ‎using photogrametry by UAV, case study: sand and gravel mine of Ghods, ‎Lanjan, Isfahan ‎

نویسندگان [English]

  • Reza Ahmadi 1
  • Kamyar Hassanpour 2
1 Mining Engineering Department, Earth Sciences Engineering College, Arak University of Technology, Arak, Iran
2 Surveying Engineering Faculty, Earth Sciences Engineering College,, Arak University of Technology, Arak, Iran
چکیده [English]

Photogrametry with UAV (unmanned aerial vehicle) is a fast, accurate and cost-effective ‎approach to obtain high-resolution spatial information. Taking overlapped photos of the target, ‎production of 3-D dense point cloud, digital elevation model and orthomosaic from the region ‎surface as well as verifying their accuracy using a definite number of ground control points, are ‎main stages of the process. In the present research, photogrametry through UAV was used for ‎monitoring, modeling and evaluation of exploited and residual ore reserve of Qods sand and gravel ‎mine in Lanjan district of Isfahan. Based on dimensions and form of the region, nine flight lines ‎with approximately 37m interspacing and 114m flight altitude were designed and traversed. The ‎total number of photos taken from the region is 225 with 75% and 65% longitudinal and transverse ‎coverage for the images, respectively. The number of six control points (five control points and one ‎check point) were also scattered at the region so that the error range from -1.5 to 1.5mm with the ‎total error of about 6.8mm is the appropriate precision. Total accuracy of the survey operation ‎using the UAV was validated through comparing with ground check point via accurate three ‎frequency GPS. The survey errors in the three coordinate directions are negligible, less than 5cm. ‎At the end, the volume of exploited part and residual deposit was determined and with multiplying ‎by average density (1.4 gr/cm3), the amount of extracted and residual ore reserve was calculated ‎‎3657.43 and 82942.55 tones, respectively.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • 3D modeling
  • Reserve
  • Photogrametry
  • UAV

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 29 دی 1399
  • تاریخ دریافت: 16 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 28 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 29 دی 1399