用激光雷达寻找黄金

机载激光雷达是一种快速且相对廉价的收集地形信息的手段，对于采矿作业的成功和安全至关重要。加拿大温哥华McElhanney咨询服务有限公司推出了两项新的裸地测绘服务，专门为采矿业的勘探和开采阶段开发。在第一次应用中，McElhanney使用激光雷达寻找因植被茂密而被航空摄影和卫星成像遗漏的地表结构和线性构造。工程、测绘和测量公司McElhanney验证了在不列颠哥伦比亚省金矿区使用激光雷达裸地球数字高程模型（DEM）进行线性构造和断层识别。

地表线性构造是与复杂地下地质结构相关的线性地面特征，包括断层、裂缝和其他特征，如不同岩石类型之间的接触。有时只有半米宽，线条可以延伸数百米长。由于其规模大，从地面很难发现这些特征，如果被植被或松散沉积物遮挡，在大多数遥感图像中更难看到这些特征。

Azadeh Koohzare，Ph.D.，P.Eng.说：“线性构造提供了地下地质的线索，是地质测绘的有价值的辅助工具——这是任何金矿勘探或矿山工程项目的关键部分。”。“地质学家可以解释这些地表特征的模式和方向，由于许多金矿床与地质构造有关，因此在选择和确定勘探目标的优先顺序时可以使用这些信息。”

需要高点密度
Koohzare解释说，揭示隐藏地表地质的关键是一个强大的多脉冲机载激光扫描仪，或激光雷达。拥有三台徕卡地理系统激光雷达扫描仪和两台徕卡地理系统ADS数码相机的McElhanney启动了使用徕卡ALS60的线性测绘项目，并正在升级到更强大的500 kHz ALS70-HP系统。

这些激光雷达系统提供生成裸地DEM所需的最小每平方米两点（每2.4平方码两点）密度，其精度和分辨率足以揭示狭窄的线性表面特征。在不列颠哥伦比亚省的试点项目中，McElhanney在平均海平面以上2500-3000米（8200-9800英尺）的高度操作激光雷达以收集数据集。标准处理去除了与植被相关的回报，生成了垂直精度为10厘米（4英寸）、水平精度为30至50厘米（12至20英寸）的裸地DEM。

Koohzare说：“徕卡地球系统ALS激光雷达以高脉冲率工作，以确保植被被穿透的点密度足以找到宽度仅为50厘米（20英寸）的地表线。”。“该装置的高功率意味着可以在高速飞行时捕获密集点数据，从而节省时间和金钱。”

地面沉降
McElhanney提出了在萨斯喀彻温省进行地面沉降监测的想法，在那里开采钾盐矿床并用作肥料。钾盐开采比许多其他类型的开采具有更高的地面沉降风险，因为蒸发沉积物存在于软岩层中，而软岩层在结构上不太适合隧道开挖。因此，必须持续监测钾盐矿开采现场上方和周围地面的沉降或下沉情况。

Koohzare说：“矿井上方的下沉提前发出警告，说明矿井内的人员可能有塌方或坍塌的风险。”他补充说，下沉和隆起可能会在距离矿井现场5公里（3英里）的任何方向上造成问题。除了矿井内的危险外，地面移动还可能切断受影响地区的管道、损坏道路和建筑物地基。

监测钾盐矿周围的沉降——以及其他矿产开采项目——通常使用传统的地面测量技术，这既昂贵又耗时。McElhanney说，基于激光雷达在数百个项目中的运行情况，其中许多项目涉及能源和采矿客户，机载激光雷达是监测地面沉降的最快和最具成本效益的方法。

该公司的徕卡ALS60和ALS70激光扫描仪常规生成的裸地DEM的垂直精度为10厘米（4英寸），可以识别地面上下的重大移动，这可能是矿井危险状况的信号。McElhanney建议收集每个矿区上方的初始基线数据集，然后每年继续收集新数据。一旦发现沉陷，应重复监测飞行，同时在矿井内采取措施，将危险降至最低。

Koohzare表示，与线性构造测绘一样，激光雷达传感器的高脉冲率对于穿透矿区周围的植被冠层以获得极其精确的地表或裸地高程测量至关重要。

Leica Als70是少数空中激光扫描仪之一，具有电力和多脉冲能力，能够为这些采矿应用提供所需的裸露DEM质量。

由Kevin P. Corleble撰写