用激光雷达夺取金牌

机载激光雷达是一种快速和相对廉价的收集地形信息的手段，对采矿作业的成功和安全至关重要。加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的McElhanney咨询服务有限公司推出了两种专门为采矿业的勘探和开发阶段开发的新的裸地地图服务。在第一个应用中，McElhanney使用激光雷达来寻找由于密集的植被覆盖而被航空摄影和卫星成像遗漏的表面结构和轮廓。McElhanney是一家工程、测绘和测量公司，该公司在不列颠哥伦比亚省的一个黄金矿区验证了激光雷达裸地数字高程模型(dem)在线条和断层识别中的使用。

地表线是与复杂地下地质构造有关的线性地表特征，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，面部特征可以延伸数百米长。由于它们的规模很大，从地面上很难发现这些特征，如果被植被或松散的沉积物遮挡，在大多数遥感图像中就更难看到它们。

Azadeh Koohzare博士说:“面部特征提供了地下地质的线索，是地质制图的一个有价值的帮助，这是任何黄金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，由于许多金矿与地质构造有关，因此在选择和优先选择勘探目标时可以利用这些信息。”

要求高点密度
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。McElhanney公司拥有3台徕卡地球系统激光雷达扫描仪和2台徕卡地球系统ADS数码相机，他们使用徕卡ALS60启动了线条制图项目，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了每平方米2点(每2.4平方码2点)的最小密度，以产生精度和分辨率足以揭示狭窄的线性地表特征的裸地dem。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来收集数据集。标准处理去除了与植被相关的返回值，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。

“徕卡Geosystems ALS激光雷达以高脉冲率运行，以确保穿透植被的点密度足以找到宽度仅为50厘米(20英寸)的表面线条，”Koohzare说。“该设备的高功率意味着可以在高飞机速度下获取密集的点数据，这节省了时间和金钱。”

地面沉降
McElhanney在萨斯喀彻温省设计了地面沉降监测的想法，那里的钾肥矿床被开采并用作肥料。钾肥开采造成的地面沉降风险比许多其他类型的采矿都要高，因为蒸发沉积物是在软岩层中发现的，从结构上来说，这些岩层不太适合挖隧道。因此，必须不断监测钾肥矿的下沉或挖掘现场周围的地面下沉。

Koohzare说:“矿井上方的下沉会提前发出警告，提示里面的人员可能面临塌方或坍塌的风险。”他还补充说，下沉和上升会在离矿区任何方向5公里(3英里)的范围内造成问题。除了矿井内部的危险，地面移动还会破坏管道，破坏道路，破坏受影响地区的建筑地基。

监测钾矿和其他矿物开采项目周围的下沉通常使用传统的地面测量技术，这既昂贵又耗时。基于激光雷达在数百个项目中的操作，其中许多涉及能源和采矿客户，McElhanney说，机载激光雷达是监测地面沉降最快、最具成本效益的方法。

该公司的徕卡ALS60和ALS70激光扫描仪通常产生的裸地dem垂直精度为10厘米(4英寸)，可以识别地表的显著变化——向上或向下——这可能是矿井危险状况的信号。McElhanney建议在每个矿区收集一个初始基线数据集，然后每年继续收集新的数据。一旦发现塌方，应反复监测飞行，同时在矿井内采取步骤，以尽量减少危险。

Koohzare说，与线条图的情况一样，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，获得地表或裸地极其精确的高差测量至关重要。

徕卡ALS70是为数不多的机载激光扫描仪之一，具有功率和多脉冲能力，能够提供这些采矿应用所需的裸地DEM质量。

作者凯文·P·科尔利