खुली खदानों में व्यापक प्रदूषण नियंत्रण कार्य में यूएवी हवाई सर्वेक्षण प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

परियोजना की आवश्यकता

1. नियंत्रण क्षेत्र एक ऐसी खदान से संबंधित है जिसे जिम्मेदार पक्ष द्वारा बंद कर दिया गया है। नियंत्रण क्षेत्र का स्थान और स्वरूप भूमि एवं संसाधन मंत्रालय की "खदानों का पुनर्वनरोपण" कार्य योजना की अधिसूचना और "तीन क्षेत्र और दो रेखाएँ" श्रेणी के अंतर्गत लंबित खदान पर्यावरणीय समस्याओं के निवारण कार्यों के अनुरूप है।

2. उपचारित क्षेत्र खुली खदानों से खनन किया जाता है, जिससे भूदृश्य और भूमि संसाधनों को गंभीर क्षति पहुंची है। चट्टानें सतह पर सीधे दिखाई देती हैं और बुरी तरह से अपक्षरित हो चुकी हैं। सतह अपक्षरित होकर मिट्टी में समा गई है। वसंत और शरद ऋतु के शुष्क मौसमों में, हर जगह धूल उड़ती है, जिससे रेत के तूफान और धुंध का निर्माण होता है। इसने वातावरण को गंभीर रूप से प्रदूषित किया है और इसके लिए तत्काल "खनन हरितकरण" उपचार की आवश्यकता है।

3. उपचार क्षेत्र की उबड़-खाबड़ स्थलाकृति, बोहाई सागर के मोती कहे जाने वाले प्रसिद्ध पर्यटन शहर किन्हुआंगदाओ से बिल्कुल मेल नहीं खाती। स्थानीय लोगों की यह प्रबल इच्छा है कि इस क्षेत्र में खदान को फिर से हरा-भरा किया जाए और पारिस्थितिक वातावरण में बदलाव लाया जाए।

इस संदर्भ में, किनहुआंगदाओ शहर की एक सभ्य शहर के रूप में छवि को और अधिक निखारना, इन खानों के भूवैज्ञानिक पर्यावरण पर पड़ने वाले प्रभाव और उनसे होने वाले पर्यावरणीय एवं पारिस्थितिक नुकसान की पहचान करना, भूवैज्ञानिक आपदाओं के छिपे खतरों को दूर करना, एक सामंजस्यपूर्ण प्राकृतिक परिदृश्य का निर्माण करना और पारिस्थितिक पर्यावरण में सुधार करना अत्यंत आवश्यक है। यह काउंटी के आर्थिक विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसलिए, खानों के भूवैज्ञानिक पर्यावरण का संरक्षण और प्रबंधन करना अत्यावश्यक है। यह न केवल आवश्यक है बल्कि सरकार के समक्ष एक अत्यंत महत्वपूर्ण कार्य भी है।

इस परियोजना के कार्यान्वयन के माध्यम से, खदान के क्षतिग्रस्त भूवैज्ञानिक वातावरण का उपचार किया गया है, संभावित भूवैज्ञानिक खतरों को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया गया है, स्लैग और अपशिष्ट अवशेषों का उचित संग्रहण और उपयोग किया गया है, खनन क्षेत्र की स्थलाकृति और परिदृश्य को सुंदर बनाया गया है, और खदान के पारिस्थितिक वातावरण का सुधार और संवर्धन किया गया है, जिससे धूल प्रदूषण को कम करने में योगदान मिलेगा। यह प्रदूषण को कम करने, परिवेशी वायु गुणवत्ता में सुधार करने, "तीन जिलों और दो लाइनों" के आसपास के पारिस्थितिक वातावरण को बेहतर बनाने और स्थानीय अर्थव्यवस्था के सतत विकास को बढ़ावा देने में अत्यंत महत्वपूर्ण है।

संक्षेप में कहें तो, विशेष राष्ट्रीय निधियों के समर्थन से यह परियोजना तकनीकी और आर्थिक रूप से व्यवहार्य है और अपेक्षित उद्देश्य को प्राप्त कर सकती है। इस परियोजना के महत्वपूर्ण सामाजिक, आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ हैं।

हेबेई प्रांत के प्राकृतिक संसाधन विभाग द्वारा "2020 में उत्तरदायी संस्थाओं के लुप्त खनन स्थलों के व्यापक प्रबंधन कार्यों पर जारी अधिसूचना" और "2020 में किन्हुआंगदाओ शहर में उत्तरदायी संस्थाओं के लुप्त खनन स्थलों के व्यापक प्रबंधन कार्यों की सारांश तालिका" की आवश्यकताओं के अनुसार, काउंटी के प्राकृतिक संसाधन एवं योजना ब्यूरो द्वारा 30 खनन स्थलों का इंजीनियरिंग उपचार किया जा रहा है। उपचार से पहले परियोजना क्षेत्र की वर्तमान स्थिति इस प्रकार है:

खदान की वर्तमान स्थिति की तस्वीरें

मापन कार्य सामग्री

(1) परियोजना से संबंधित स्थलाकृति, स्तरीकरण, शिलाविज्ञान, भूवैज्ञानिक संरचना और अन्य आंकड़ों को मापना, एकत्र करना और विश्लेषण करना तथा परियोजना क्षेत्र की भौतिक भूगोल और क्षेत्रीय भूवैज्ञानिक पर्यावरण स्थितियों को समझना;

(2) स्थलाकृतिक सर्वेक्षणों और भू-सर्वेक्षणों के माध्यम से खनन गतिविधियों के कारण उत्पन्न होने वाली खनन भूवैज्ञानिक पर्यावरणीय समस्याओं और खतरों की पहचान करना और विकास प्रवृत्तियों का मूल्यांकन करना; सुरंग के मुखों, स्लैग के ढेरों, खनन गड्ढों, खनन चरणों और प्लेटफार्मों, मैल, एकल चट्टानों और अवशिष्ट पर्वतों के वितरण स्थान और पैमाने की पहचान करना, साथ ही सतही वनस्पति, भूमि संसाधनों और भूदृश्यों को हुए नुकसान की डिग्री का आकलन करना; खतरनाक चट्टान (चट्टान) निकायों और अस्थिर ढलानों जैसी संभावित द्वितीयक आपदाओं की पहचान करना और उनकी स्थिरता का मूल्यांकन करना; शासन इंजीनियरिंग डिजाइन के लिए आवश्यक योजना, अनुभाग और अन्य संबंधित चित्र तैयार करना;

(3) परियोजना क्षेत्र में जल एवं विद्युत, निर्माण सड़कों, कार्य स्थलों और परियोजना भूमि क्षेत्र जैसी निर्माण स्थितियों की जांच करें।

कार्य कठिनाई विश्लेषण

- निर्माण अवधि की कठिनाई का विश्लेषण

इस परियोजना की निर्माण अवधि बहुत कम है और इसमें प्रौद्योगिकी एवं कार्यान्वयन गुणवत्ता की उच्च आवश्यकताएं हैं। इस परियोजना के कार्य लक्ष्यों को न्यूनतम समय सीमा के भीतर प्राप्त करना कैसे सुनिश्चित किया जाए? निर्माण अवधि की गारंटी देना इस परियोजना के कार्यान्वयन में सबसे बड़ी चुनौती होगी। मापन निर्माण विधि में सुधार करना और कर्मियों को समूहबद्ध करके इसे कार्यान्वित करना निर्माण समयसीमा को सुनिश्चित करने का सर्वोत्तम तरीका है।

परियोजना कार्यान्वयन कठिनाई विश्लेषण

परियोजना क्षेत्र में स्थित सभी खदानें कई वर्षों से बंद पड़ी हैं। अधिकांश क्षेत्रों में खरपतवार उग आए हैं। अपशिष्ट गड्ढों और खदान सुरंगों की वर्तमान स्थिति अज्ञात है, और निर्माण के दौरान सुरक्षा संबंधी खतरे मौजूद हैं।

उपरोक्त विश्लेषण के आधार पर, कम कार्य चक्र, विश्वसनीय गुणवत्ता और उच्च सुरक्षा वाली कार्यप्रणाली का चयन करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो परियोजना के संपूर्ण चक्र को सीधे प्रभावित करेगा।

इस परियोजना के सर्वेक्षण कार्य का मुख्य उद्देश्य भूभाग और भू-आकृतियों की वर्तमान स्थिति का मापन करना और अंततः डिजाइन विभाग को बुनियादी डेटा प्रदान करने हेतु उपयोगी स्थलाकृतिक मानचित्र उपलब्ध कराना है। समय सीमित है और कार्य बहुत बड़ा है। परियोजना से संबंधित चोरी हुए भूभाग संबंधी सामग्रियों को शीघ्र और सुरक्षित रूप से कैसे प्राप्त किया जाए? भूमि और सर्वेक्षण एवं मानचित्रण विभागों से पूछताछ करने पर पता चला कि परियोजना के अधिकांश क्षेत्रों में वर्तमान में कोई प्रासंगिक डेटा उपलब्ध नहीं है, या कुछ डेटा पुराने और अप्रचलित हैं। सीधे तौर पर पारंपरिक तरीकों का प्रयोग करना कारगर नहीं होगा। दस वर्ग किलोमीटर से अधिक के परियोजना क्षेत्र में सभी क्षेत्रों से डेटा एकत्र करने के लिए पारंपरिक विधियों का उपयोग करने में भारी मात्रा में जनशक्ति और सामग्री संसाधनों की आवश्यकता होती है, और मौजूदा भू-आकृतियों के खो जाने का खतरा रहता है, साथ ही परियोजना कार्यान्वयन कर्मियों के लिए सुरक्षा जोखिम भी अधिक होता है।

व्यापक तुलना और विचार-विमर्श के बाद, ड्रोन एरियल फोटोग्रामेट्री ही एकमात्र उपलब्ध विधि है। यह सुविधाजनक, कुशल, सुरक्षित और गुणवत्ता की गारंटीशुदा है।

सर्वेक्षण क्षेत्र की सीमा निर्धारित करें

इस मापन के दायरे में 30 परित्यक्त खदानों की वर्तमान स्थिति शामिल है, जिनमें खुले में स्थित अपशिष्ट ढेर और खनन गड्ढे शामिल हैं। प्रत्येक खदान का वितरण अपेक्षाकृत बिखरा हुआ है। कार्यक्षेत्र को मालिक के मौजूदा निर्देशांकों के आधार पर फॉक्सटेक रोबोट ड्रोन स्टीवर्ड सिस्टम में आयात किया जाता है।

मौके पर जाकर की गई जांच

स्थलीय जांच का मुख्य उद्देश्य सर्वेक्षण क्षेत्र में यातायात की स्थिति, अवलोकन की स्थिति को विस्तार से समझना, उड़ान भरने और उतरने के स्थानों का निर्धारण करना, जमीनी वस्तुओं, ऊंचाई, भूभाग, वनस्पति आदि का अवलोकन करना है।

मार्ग डिजाइन

प्रारंभिक सर्वेक्षण क्षेत्र की स्थितियों के आधार पर, मार्ग की दिशा, उड़ान की ऊँचाई आदि सहित हवाई मार्गों की योजना और डिज़ाइन तैयार की जाती है। इस माप का डिज़ाइन पैमाना 1:500 है, डिज़ाइन किए गए मार्ग की दिशा में उच्च प्रदूषण दर 80% है, पार्श्व दिशा में उच्च प्रदूषण दर 65%-70% है, और सापेक्ष औसत उड़ान ऊँचाई 150 मीटर है। उड़ान सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए, वर्तमान स्थिति के हवाई फोटोग्रामेट्री द्वारा उच्चतम संभव सटीकता प्राप्त की जाती है।

छवि नियंत्रण बिंदु लेआउट और परीक्षण

ड्रोन का उपयोग करके हवाई फोटोग्राफी करते समय, अक्सर इमेज कंट्रोल पॉइंट्स की आवश्यकता होती है। इमेज कंट्रोल पॉइंट्स की सटीकता और संख्या हवाई सर्वेक्षण डेटा के पोस्ट-प्रोसेसिंग की सटीकता को सीधे प्रभावित करती है। इसलिए, इमेज कंट्रोल पॉइंट्स का लेआउट और चयन मानकीकृत, सटीक और सुव्यवस्थित होना चाहिए। आमतौर पर, आप अपनी आवश्यकतानुसार फील्ड इमेज कंट्रोल पॉइंट्स के लिए ऑयल-बेस्ड स्प्रे पेंट का उपयोग कर सकते हैं। स्प्रे पेंट का रंग माप क्षेत्र की स्थितियों के अनुसार विशेष रूप से चुना जाना चाहिए। अधिक कलर कंट्रास्ट वाला रंग चुनना बेहतर है। इमेज कंट्रोल पॉइंट्स को पूरा करने के बाद, अलग-अलग कोणों से 2-4 तस्वीरें लें। आंतरिक प्रोसेसिंग को आसान बनाने के लिए एक संदर्भ वस्तु का होना सबसे अच्छा है।

यूएवी क्षेत्र हवाई सर्वेक्षण

इमेज कंट्रोल पॉइंट्स की लेआउटिंग पूरी होने के बाद, मौसम की स्थिति के अनुसार समय पर फील्ड एरियल सर्वे का काम किया जाएगा। एरियल सर्वे में फॉक्सटेक रोबोट ड्रोन स्टीवर्ड के "इंटेलिजेंट फ्लाइट" मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है। ऑपरेशन प्रक्रिया इस प्रकार है: विमान असेंबली - बेस स्टेशन की स्थापना - टेकऑफ निरीक्षण और डीबगिंग - उड़ान निगरानी - उड़ान पूरी होने के बाद डेटा डाउनलोड और निरीक्षण। ऑपरेशन प्रक्रिया नियमों के अनुसार ही की जाती है।

स्थलाकृतिक मानचित्र बनाने में सतह की वस्तुओं और भू-आकृतियों के सभी तत्वों पर डेटा एकत्र करने के लिए पूरी तरह से डिजिटल त्रि-आयामी मानचित्रण उपकरण और सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया जाता है। बाहरी मानचित्रण और पूरक सर्वेक्षण के बाद, आंतरिक उद्योग पेशेवर मानचित्रण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके डेटा संपादन और अन्य कार्य करता है ताकि 1:500 का स्थलाकृतिक मानचित्र प्राप्त किया जा सके। अंतिम परिणाम इस प्रकार हैं:

यह परियोजना प्रांत और नगर निगम द्वारा चीन की कम्युनिस्ट पार्टी की 19वीं राष्ट्रीय कांग्रेस की भावना को साकार करने, पारिस्थितिक सभ्यता के निर्माण में तेजी लाने, प्रांत में खुली खदानों से होने वाले प्रदूषण पर व्यापक नियंत्रण को बढ़ावा देने और नीले आकाश की रक्षा के लिए निर्णायक रुख अपनाते हुए चलाई जा रही है। समय सीमित है और कार्य विशाल है। सर्वेक्षण, डिजाइन और निर्माण के किसी भी पहलू में त्रुटि या देरी के गंभीर परिणाम होंगे। वरिष्ठों द्वारा सौंपे गए कार्यों को कुशलतापूर्वक पूरा करना सभी स्तरों की सरकारों के लिए एक अनिवार्य प्रश्न है।

इस परियोजना के प्रारंभिक सर्वेक्षण में यूएवी हवाई सर्वेक्षण तकनीक के उपयोग से निम्नलिखित लाभ स्पष्ट रूप से सामने आए हैं:

1. कम समय में मापन और उच्च दक्षता। यदि इस परियोजना में पारंपरिक सर्वेक्षण विधियों का उपयोग किया जाता, तो संपूर्ण परियोजना स्थल का मापन करने के लिए एक टीम को कम से कम 3 महीने का समय देना पड़ता। ड्रोन हवाई सर्वेक्षण तकनीक का उपयोग करने के बाद, केवल एक सर्वेक्षण टीम की आवश्यकता होगी, और क्षेत्र हवाई सर्वेक्षण और हवाई सर्वेक्षण डेटा प्रसंस्करण में कुल 15 दिन लगेंगे। इससे समय और लागत की काफी बचत होती है, और आगे के डिजाइन और निर्माण के लिए समय और स्थान उपलब्ध हो जाता है।

2. कम कर्मचारी निवेश और मापन लागत में उल्लेखनीय कमी। यदि इस परियोजना में पारंपरिक मापन विधियों का उपयोग किया जाता है, तो इसमें अनिवार्य रूप से बहुत अधिक जनशक्ति और सामग्री संसाधनों का निवेश होगा, और लागत बहुत अधिक होगी। ड्रोन हवाई सर्वेक्षण तकनीक का उपयोग करने के बाद, केवल एक मापन दल और एक वाहन का निवेश किया जाता है, और शेष कर्मचारी आंतरिक रूप से रेखाचित्रों के प्रसंस्करण में सक्रिय रूप से लगे रहते हैं, जिससे मानव, सामग्री और वित्तीय संसाधनों की भारी बचत होती है।

3. सर्वेक्षण और मानचित्रण की वर्तमान स्थिति व्यापक है और गुणवत्ता की गारंटी है। यदि इस परियोजना में पारंपरिक सर्वेक्षण विधियों का उपयोग किया जाता है, तो प्राकृतिक भू-आकृतियों, दृश्यता की स्थितियों आदि के कारण कुछ क्षेत्रों तक पहुंचना असंभव हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप माप में त्रुटियां होंगी। ड्रोन हवाई सर्वेक्षण तकनीक का उपयोग करके, संपूर्ण खदान क्षेत्र को एक ही छवि में एकीकृत किया जा सकता है। वर्तमान स्थिति एक नज़र में स्पष्ट हो जाती है, और छूटी हुई विशेषताओं से बचने के लिए इसे ब्राउज़ और संपादित किया जा सकता है।

4. प्रत्येक परीक्षण के लिए कर्मियों की उपस्थिति अनिवार्य नहीं है, और सुरक्षा में उल्लेखनीय सुधार होता है। यदि इस परियोजना में पारंपरिक मापन विधियों का उपयोग किया जाता है, तो कर्मी जहाँ भी जाएँगे, माप ले सकेंगे और उन्हें हर बार वहाँ उपस्थित रहना होगा। मापन क्षेत्र कई वर्षों से परित्यक्त खदानें हैं, और खदानों के बारे में जानकारी नहीं है, इसलिए कर्मियों के लिए पैदल चलने में संभावित जोखिम हैं। ड्रोन हवाई सर्वेक्षण तकनीक का उपयोग करने के बाद, सर्वेक्षण दल को परियोजना क्षेत्र में केवल एक अपेक्षाकृत समतल क्षेत्र खोजना होता है जहाँ ड्रोन उड़ान भर सकें और उतर सकें। ड्रोन के उड़ान भरने और उतरने के तुरंत बाद, क्षेत्र सर्वेक्षण पूरा हो जाता है, और सुरक्षा में उल्लेखनीय सुधार होता है।

5. प्राप्त छवियों का उपयोग अन्य विभागों द्वारा किया जा सकता है। डिज़ाइन विभाग छवि मानचित्र के माध्यम से खदान की वास्तविक स्थिति की सीधे जाँच कर सकता है, जिससे स्थलीय निरीक्षणों में लगने वाले कर्मियों और समय की काफी बचत होती है; भूमि एवं संसाधन जैसे सरकारी विभाग भी छवि मानचित्र के माध्यम से खदान की वास्तविक स्थिति की सीधे जाँच कर सकते हैं, जिससे वैज्ञानिक निर्णय लेने और मूल्यांकन के लिए बुनियादी गारंटी मिलती है।

संक्षेप में, इस परियोजना के मापन कार्य में यूएवी हवाई सर्वेक्षण तकनीक के उपयोग से समय की बचत हुई है, लागत में कमी आई है, परिणामों की गुणवत्ता सुनिश्चित हुई है और कर्मियों की सुरक्षा सुनिश्चित हुई है। इसने परियोजना के सुचारू कार्यान्वयन में सकारात्मक योगदान दिया है और कंपनी तथा संबंधित पक्षों को भी लाभ पहुँचाया है। खुली खदानों में व्यापक प्रदूषण नियंत्रण और पर्यावरण प्रबंधन जैसी समान परियोजनाओं के इकाई के कार्यान्वयन का अच्छा संदर्भ अनुभव उपलब्ध है।