Application de la technologie de levés aériens par drones dans le cadre de travaux de contrôle global de la pollution dans les mines à ciel ouvert

Nécessité du projet

1. La zone de contrôle se situe sur le site d'une ancienne mine fermée par l'exploitant. Son emplacement et sa nature sont conformes à l'esprit de l'avis du plan d'action « Reboisement des mines » du ministère des Terres et des Ressources et aux mesures correctives prévues pour les problèmes environnementaux miniers persistants relevant de la catégorie « trois zones et deux lignes ».

2. La zone d'exploitation est une mine à ciel ouvert qui a gravement endommagé le paysage et les ressources en terres. Les roches, affleurant directement, sont fortement altérées. La surface est profondément érodée. Au printemps et en automne, pendant les saisons sèches, la poussière se soulève, provoquant des tempêtes de sable et la formation de brume. Cette situation engendre une grave pollution atmosphérique et nécessite d'urgence un traitement de dépollution.

3. La topographie accidentée de la zone d'exploitation contraste fortement avec la renommée touristique de Qinhuangdao, la Perle de la mer de Bohai. La population locale souhaite ardemment la reforestation de la zone minière et la restauration de son environnement écologique.

Compte tenu de cela, il est important de renforcer l'image de Qinhuangdao en tant que ville civilisée, d'identifier l'impact de ces mines sur l'environnement géologique et les dommages environnementaux et écologiques qu'elles ont engendrés, d'éliminer les risques de catastrophes géologiques, de créer un paysage naturel harmonieux et d'améliorer l'environnement écologique. Il s'agit d'une nécessité urgente pour le développement économique du comté. Par conséquent, la restauration et la gestion de l'environnement géologique minier sont une priorité absolue. C'est non seulement une nécessité, mais aussi une tâche extrêmement urgente pour le gouvernement.

Grâce à la mise en œuvre de ce projet, l'environnement géologique dégradé de la mine a été traité, les risques géologiques potentiels ont été efficacement maîtrisés, les scories et les résidus de déchets ont été stockés et valorisés de manière rationnelle, la topographie et le paysage de la zone minière ont été embellis, et l'environnement écologique de la mine a été restauré et amélioré, contribuant ainsi à la réduction des poussières. Ce projet revêt une grande importance pour la réduction de la pollution, l'amélioration de la qualité de l'air ambiant, l'amélioration de l'environnement écologique autour du périmètre des « trois districts et deux lignes » et la promotion du développement durable de l'économie locale.

En résumé, grâce au soutien de fonds nationaux spécifiques, ce projet est techniquement et économiquement réalisable et peut atteindre l'objectif escompté. Il présente d'importants avantages sociaux, économiques et environnementaux.

Conformément aux exigences de l’« Avis du Département des ressources naturelles de la province du Hebei relatif aux tâches de gestion intégrée des sites miniers abandonnés des entités responsables en 2020 » et en tenant compte du « Tableau récapitulatif des tâches de gestion intégrée des sites miniers abandonnés des entités responsables de la ville de Qinhuangdao en 2020 », 30 sites miniers relevant du Bureau des ressources naturelles et de la planification du comté font l’objet de travaux de réhabilitation. L’état actuel de la zone concernée avant les travaux est le suivant :

Photos de la situation actuelle de la mine

Contenu du travail de mesure

(1) Mesurer, collecter et analyser la topographie, la stratigraphie, la lithologie, la structure géologique et d'autres données relatives au projet, et comprendre la géographie physique et les conditions environnementales géologiques régionales de la zone du projet ;

(2) Identifier les problèmes et les risques géologiques et environnementaux liés aux activités minières au moyen de levés topographiques et de relevés de terrain, et évaluer les tendances de développement ; identifier les fronts de taille des tunnels, les terrils, les fosses minières, les gradins et les plateformes minières, les écumes, la distribution, l'emplacement et l'échelle des roches isolées et des monticules résiduels, ainsi que le degré de dommages causés à la végétation de surface, aux ressources foncières et aux paysages, identifier les catastrophes secondaires possibles telles que les corps rocheux dangereux et les pentes instables, et évaluer leur stabilité ; préparer les plans, les coupes et autres dessins connexes nécessaires à la conception technique de la gouvernance ;

(3) Examiner les conditions de construction telles que l'accès à l'eau et à l'électricité, les routes de construction, les chantiers et la superficie du terrain du projet dans la zone du projet.

Analyse de la difficulté des tâches

- Analyse des difficultés liées à la période de construction

Ce projet présente des délais de construction serrés et des exigences élevées en matière de technologie et de qualité d'exécution. Comment garantir que les objectifs de ce projet seront atteints dans les délais les plus raisonnables ? Le respect des délais de construction constituera la principale difficulté de sa mise en œuvre. Améliorer la méthode de mesure et organiser le personnel en équipes pour sa mise en œuvre sont les meilleurs moyens d'assurer le respect des échéances.

Analyse des difficultés de mise en œuvre du projet

Les zones concernées par le projet sont toutes des mines abandonnées depuis de nombreuses années. La plupart sont envahies par la végétation. L'état actuel des bassins de résidus et des galeries minières est inconnu, et des risques pour la sécurité sont présents lors des travaux.

Au vu de l'analyse ci-dessus, il est particulièrement important de choisir une méthode de travail avec un cycle de travail court, une qualité fiable et une sécurité élevée, ce qui aura une incidence directe sur le cycle total du projet.

L'objectif principal des levés topographiques de ce projet est de mesurer l'état actuel du terrain et de ses caractéristiques, afin de fournir des cartes topographiques exploitables et des données de base au bureau d'études. Les délais sont serrés et la tâche ardue. Comment obtenir rapidement et en toute sécurité les données topographiques manquantes ? Après consultation des services fonciers et géomètres, il s'avère que la plupart des zones du projet ne disposent actuellement d'aucune donnée pertinente, ou que certaines données sont obsolètes. Appliquer directement les méthodes traditionnelles ne convient pas. Recueillir des données sur le terrain par des méthodes classiques exige d'importantes ressources humaines et matérielles sur une zone de plus de dix kilomètres carrés, sans compter le risque de perte de données et les risques élevés pour la sécurité du personnel d'exécution.

Après comparaison et analyse approfondie, la photogrammétrie aérienne par drone s'avère être la seule méthode efficace. Pratique, performante, sûre et de qualité garantie.

Déterminer l'étendue de la zone d'enquête

Cette évaluation porte sur l'état actuel de 30 mines abandonnées, incluant les terrils à ciel ouvert et les fosses d'exploitation. La répartition géographique de ces mines est relativement dispersée. Les données relatives à cette évaluation sont intégrées au système de gestion par drones Foxtech Robot à partir des coordonnées fournies par le propriétaire.

enquête sur le terrain

L'enquête de terrain sur place vise principalement à comprendre en détail les conditions de circulation dans la zone d'étude, les conditions d'observation dans la zone d'étude, à déterminer les lieux de décollage et d'atterrissage, à observer les objets au sol, l'altitude, le terrain, la végétation, etc.

Conception d'itinéraires

Sur la base des conditions de la zone d'étude préliminaire, les routes aériennes sont planifiées et conçues, incluant la direction, l'altitude de vol, etc. L'échelle de conception est de 1:500, le taux de couverture dense du cap est de 80 %, le taux de couverture dense latéralement est de 65 à 70 %, et l'altitude de vol moyenne relative est de 150 mètres. Tout en garantissant la sécurité des vols, la photogrammétrie aérienne de la situation actuelle est réalisée avec la plus grande précision possible.

Disposition et test des points de contrôle d'image

Lors de l'utilisation de drones pour la photographie aérienne, des points de contrôle d'image (PCI) sont souvent nécessaires. La précision et le nombre de ces points influent directement sur la précision du post-traitement des données de levé aérien. Par conséquent, leur disposition et leur sélection doivent être standardisées, rigoureuses et précises. Généralement, on peut utiliser de la peinture en aérosol à base d'huile pour marquer les points de contrôle sur le terrain, en fonction des besoins. La couleur de la peinture doit être choisie spécifiquement en fonction des conditions de la zone de mesure. Il est préférable d'opter pour une couleur à fort contraste. Une fois les points de contrôle définis, prenez 2 à 4 photos sous différents angles. Il est conseillé d'avoir un objet de référence pour faciliter le traitement interne.

relevé aérien par drone

Une fois le positionnement des points de contrôle d'imagerie terminé, les levés aériens seront effectués en temps opportun, en fonction des conditions météorologiques. Ces levés sont réalisés à l'aide du module de vol intelligent du drone Foxtech Robot. Le processus opérationnel comprend les étapes suivantes : assemblage de l'aéronef ; installation de la station de base ; inspection et mise au point au décollage ; suivi du vol ; téléchargement et analyse des données après le vol. L'ensemble du processus est réalisé dans le strict respect de la réglementation.

L'élaboration de cartes topographiques utilise des équipements et logiciels de cartographie 3D entièrement numériques pour collecter des données sur tous les éléments du relief et des formes de surface. Après la cartographie externe et les levés complémentaires, le service interne utilise un logiciel de cartographie professionnel pour le traitement des données et autres opérations afin d'obtenir une carte topographique au 1/500. Les résultats finaux sont les suivants :

Ce projet, mis en œuvre par la province et la ville, vise à concrétiser l'esprit du XIXe Congrès national du Parti communiste chinois, à accélérer la construction d'une civilisation écologique, à poursuivre la lutte globale contre la pollution issue des mines à ciel ouvert de la province et à défendre avec détermination la qualité de l'air. Le temps presse et la tâche est immense. Toute erreur ou tout retard dans les études, la conception ou la construction aura des conséquences désastreuses. Comment mener à bien les missions confiées par la hiérarchie ? C'est une question cruciale pour les autorités à tous les niveaux.

L’utilisation de la technologie de relevé aérien par drone lors de l’étude préliminaire de ce projet a permis de mettre en évidence les avantages suivants :

1. Temps de mesure réduit et grande efficacité. Si ce projet était réalisé par des méthodes topographiques traditionnelles, il faudrait au moins trois mois pour mobiliser une équipe afin de couvrir l'ensemble du site. Grâce à la technologie de relevé aérien par drone, une seule équipe sera mobilisée, et le relevé de terrain ainsi que le traitement des données aériennes ne prendront que 15 jours. Cela permet de réaliser d'importantes économies de temps et d'argent, et de dégager du temps et de l'espace pour les phases ultérieures de conception et de construction.

2. Réduction des investissements en personnel et des coûts de mesure. Si ce projet utilise des méthodes de mesure traditionnelles, il nécessitera inévitablement d'importants investissements en main-d'œuvre et en matériel, et les coûts seront très élevés. Grâce à la technologie de levé aérien par drone, seuls une équipe de mesure et un véhicule sont nécessaires, le reste du personnel étant affecté au traitement interne des plans, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de ressources humaines, matérielles et financières.

3. La situation actuelle en matière de levés topographiques et de cartographie est exhaustive et de qualité garantie. Si des méthodes de levés traditionnelles étaient utilisées dans ce projet, certaines zones seraient inévitablement inaccessibles en raison du relief, des conditions de visibilité, etc., ce qui entraînerait des mesures imprécises. Grâce à la technologie de levés aériens par drone, l'ensemble du site minier peut être intégré dans une seule image. La situation actuelle est ainsi clairement visible en un coup d'œil, et il est possible de la consulter et de la modifier afin d'éviter les oublis et les omissions.

4. La présence du personnel n'est plus requise pour chaque test, ce qui améliore considérablement la sécurité. Si les méthodes de mesure traditionnelles étaient utilisées, le personnel pourrait effectuer des mesures n'importe où et serait systématiquement présent. La zone de mesure est constituée de mines abandonnées depuis de nombreuses années, et l'emplacement de ces mines est inconnu, ce qui représente un risque potentiel pour le personnel lors de ses déplacements. Grâce à la technologie de levés aériens par drone, l'équipe de levés doit simplement trouver une zone relativement plane dans la zone du projet où les drones peuvent décoller et atterrir. Dès que l'appareil effectue un vol de reconnaissance, le levé topographique est terminé, ce qui améliore considérablement la sécurité.

5. Les images produites peuvent être réutilisées par d'autres services. Le service de conception peut vérifier directement l'état réel de la mine grâce à la carte d'images, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de temps et de personnel par rapport aux inspections sur site. Les services gouvernementaux, tels que les services fonciers et des ressources naturelles, peuvent également vérifier directement l'état réel de la mine grâce à la carte d'images, ce qui constitue un élément essentiel pour une prise de décision et un jugement éclairés.

En résumé, l'utilisation de la technologie de levés aériens par drone pour les mesures effectuées dans le cadre de ce projet a permis de gagner du temps, de réduire les coûts, de garantir la qualité des résultats et d'assurer la sécurité du personnel. Elle a contribué positivement au bon déroulement du projet et a également apporté des avantages à l'entreprise et aux parties prenantes. L'expérience acquise par l'unité dans la mise en œuvre de projets similaires, tels que la lutte intégrée contre la pollution dans les mines à ciel ouvert et la gestion environnementale, constitue une référence précieuse.