Aplicação da tecnologia de levantamento aéreo com drones no controle abrangente da poluição em minas a céu aberto.

Necessidade do projeto

1. A área de controle pertence a uma mina abandonada que foi fechada pela parte responsável. A localização e a natureza da área de controle estão em consonância com o espírito do aviso do plano de ação “Reflorestamento de Minas” do Ministério da Terra e Recursos e com as tarefas de retificação para problemas ambientais pendentes de mineração na categoria “três zonas e duas linhas”.

2. A área em questão é uma mina a céu aberto, que causou sérios danos à paisagem e aos recursos naturais. As rochas estão expostas diretamente na superfície e sofrem intenso desgaste. A superfície foi corroída e incorporada ao solo. Nas estações secas da primavera e do outono, a poeira se espalha por toda parte, formando uma fonte de tempestades de areia e neblina. Isso causou grave poluição atmosférica e exige urgentemente um tratamento de "revitalização da área de mineração".

3. A topografia acidentada da área de tratamento é extremamente incompatível com a famosa cidade turística de Qinhuangdao, a Pérola do Mar de Bohai. Além disso, existe um desejo urgente da população local de "reflorestar a área de mineração" e alterar o ambiente ecológico.

Diante disso, é importante fortalecer ainda mais a imagem da cidade de Qinhuangdao como uma cidade civilizada, identificar o impacto dessas minas no ambiente geológico e os danos ambientais e ecológicos causados, eliminar os riscos ocultos de desastres geológicos, criar uma paisagem natural harmoniosa e melhorar o ambiente ecológico. Essa é uma exigência urgente para o desenvolvimento econômico do município. Portanto, a restauração e a gestão do ambiente geológico das minas são imprescindíveis. Trata-se não apenas de uma necessidade, mas também de uma tarefa extremamente urgente para o governo.

Por meio da implementação do projeto, o ambiente geológico degradado da mina foi tratado, os riscos geológicos potenciais foram controlados de forma eficaz, a escória e os resíduos foram armazenados e utilizados de maneira adequada, a topografia e a paisagem da área de mineração foram embelezadas e o ambiente ecológico da mina foi recuperado e melhorado, o que contribuirá para a redução da poeira. Isso é de grande importância para reduzir a poluição, melhorar a qualidade do ar ambiente, aprimorar o ambiente ecológico ao redor dos "três distritos e duas linhas" e promover o desenvolvimento sustentável da economia local.

Em resumo, com o apoio de fundos nacionais especiais, este projeto é técnica e economicamente viável e pode atingir o objetivo previsto. O projeto apresenta benefícios sociais, econômicos e ambientais significativos.

Em conformidade com os requisitos do "Aviso do Departamento de Recursos Naturais da Província de Hebei sobre as Tarefas de Gestão Abrangente de Áreas Minerais Abandonadas de Responsabilidade dos Ativos em 2020" e em conjunto com a "Tabela Resumo das Tarefas de Gestão Abrangente de Áreas Minerais Abandonadas de Responsabilidade dos Ativos na Cidade de Qinhuangdao em 2020", o Departamento de Recursos Naturais e Planejamento do Condado está realizando obras de recuperação em 30 áreas de mineração. O status atual da área do projeto antes da recuperação é o seguinte:

Fotos da situação atual da mina.

Conteúdo do Trabalho de Medição

(1) Medir, coletar e analisar a topografia, estratigrafia, litologia, estrutura geológica e outros dados relacionados ao projeto, e compreender a geografia física e as condições do ambiente geológico regional da área do projeto;

(2) Identificar os problemas e riscos geológicos ambientais da mineração causados ​​pelas atividades de mineração por meio de levantamentos topográficos e de campo, e avaliar as tendências de desenvolvimento; identificar frentes de túneis, pilhas de escória, cavas de mineração, degraus e plataformas de mineração, escória, a localização e escala de distribuição de rochas isoladas e montanhas residuais, bem como o grau de dano à vegetação de superfície, recursos de terra e paisagens, identificar possíveis desastres secundários, como corpos rochosos perigosos e taludes instáveis, e avaliar sua estabilidade; preparar plantas, seções e outros desenhos relacionados necessários para o projeto de engenharia de governança;

(3) Investigar as condições de construção, tais como água e eletricidade, estradas de acesso, locais de trabalho e área do terreno do projeto na área do projeto.

Análise de dificuldade do trabalho

-Análise das dificuldades do período de construção

Este projeto possui um cronograma de construção apertado e altos requisitos de tecnologia e qualidade de execução. Como garantir que os objetivos do projeto sejam alcançados no menor tempo possível? Garantir o cumprimento do prazo de construção será o maior desafio na execução deste projeto. Aprimorar o método de medição da construção e organizar a equipe para agrupá-la e executá-la são as melhores maneiras de assegurar o cumprimento dos prazos.

Análise da dificuldade de implementação do projeto

As áreas do projeto são todas minas abandonadas há muitos anos. A maioria das áreas está coberta por vegetação rasteira. O estado atual das barragens de rejeitos e dos túneis das minas é desconhecido, e existem riscos de segurança durante a construção.

Com base na análise acima, é particularmente importante escolher um método de trabalho com ciclo curto, qualidade confiável e alta segurança, o que afetará diretamente o ciclo total do projeto.

O principal objetivo do levantamento topográfico deste projeto é mensurar a situação atual do terreno e suas características, fornecendo, em última instância, mapas topográficos utilizáveis ​​para subsidiar o departamento de projeto. O prazo é curto e a tarefa é complexa. Como obter, de forma rápida e segura, os dados topográficos do projeto que foram extraviados? Após consultas aos departamentos de topografia e cartografia, constatou-se que a maioria das áreas do projeto não possui dados relevantes, ou que os dados disponíveis são antigos e desatualizados. A coleta direta de dados topográficos não é viável. A utilização de métodos tradicionais para coletar todos os dados de campo exigiria um grande volume de mão de obra e recursos materiais em uma área de projeto superior a dez quilômetros quadrados, além de apresentar o risco de perda dos dados existentes e de alta segurança para a equipe de execução do projeto.

Após comparação e análise minuciosa, o único método viável é a fotogrametria aérea com drones. Conveniente, eficiente, seguro e com qualidade garantida.

Determine a abrangência da área de pesquisa.

O escopo desta medição abrange o estado atual de 30 minas abandonadas, incluindo depósitos de rejeitos a céu aberto, pilhas de escória e cavas de mineração. A distribuição de cada mina é relativamente dispersa. O escopo do trabalho é importado para o sistema de gerenciamento de drones Foxtech Robot com base nas coordenadas existentes do proprietário.

Investigação de campo no local

A investigação de campo no local tem como principal objetivo compreender em detalhe as condições de tráfego na área de estudo, as condições de observação na área de estudo, determinar os locais de decolagem e aterrissagem, observar objetos no solo, altitude, terreno, vegetação, etc.

Projeto de Rota

Com base nas condições da área de levantamento preliminar, as rotas aéreas são planejadas e projetadas, incluindo direção da rota, altitude de voo, etc. A escala de projeto desta medição é de 1:500, a taxa de cobertura da rota principal é de 80%, a taxa de cobertura lateral é de 65% a 70% e a altura média de voo relativa é de 150 metros. Garantindo a segurança de voo, a fotogrametria aérea da situação atual deve apresentar a maior precisão possível.

Layout e teste de pontos de controle de imagem

Ao utilizar drones para fotografia aérea, pontos de controle de imagem são frequentemente necessários. A precisão e a quantidade desses pontos afetam diretamente a acurácia do pós-processamento dos dados do levantamento aéreo. Portanto, o planejamento e a seleção dos pontos de controle devem ser padronizados, rigorosos e precisos. Geralmente, tinta spray à base de óleo pode ser utilizada para marcar os pontos de controle em campo, de acordo com as necessidades. A cor da tinta deve ser escolhida especificamente de acordo com as condições da área de medição. É preferível optar por uma cor com alto contraste. Após finalizar a marcação dos pontos de controle, tire de 2 a 4 fotos de diferentes ângulos. O ideal é ter um objeto de referência para facilitar o processamento interno.

levantamento aéreo de campo com UAV

Após a conclusão do planejamento dos pontos de controle de imagem, o levantamento aéreo de campo será realizado em tempo hábil, de acordo com as condições climáticas. O levantamento aéreo utiliza o módulo de "voo inteligente" do drone robô da Foxtech. O processo operacional consiste em: montagem da aeronave - instalação da estação base - inspeção e ajuste de decolagem - monitoramento de voo - download e análise dos dados após a conclusão do voo. O processo operacional é rigorosamente executado de acordo com as normas.

A elaboração de mapas topográficos utiliza equipamentos e softwares de mapeamento tridimensional totalmente digitais para coletar dados sobre todos os elementos da superfície, objetos e formas de relevo. Após o mapeamento externo e levantamentos complementares, a equipe interna utiliza softwares profissionais de mapeamento para edição de dados e outras tarefas, a fim de obter um mapa topográfico na escala 1:500. Os resultados finais são os seguintes:

Este projeto é implementado pela província e pela cidade com o objetivo de concretizar o espírito do 19º Congresso Nacional do Partido Comunista da China, acelerar a construção da civilização ecológica, continuar a promover o controle abrangente da poluição proveniente de minas a céu aberto na província e vencer a batalha pela preservação do meio ambiente com uma postura decisiva. O tempo é curto e a tarefa é árdua. Erros ou atrasos em qualquer etapa do levantamento, projeto e construção acarretarão uma série de consequências negativas. Como concluir com eficiência as tarefas designadas pelos superiores é uma questão crucial para os governos em todos os níveis.

Através da utilização da tecnologia de levantamento aéreo com drones no levantamento preliminar deste projeto, as vantagens foram claramente demonstradas, conforme segue:

1. Tempo de medição reduzido e alta eficiência. Se este projeto adotasse métodos tradicionais de levantamento topográfico, seriam necessários pelo menos 3 meses para alocar uma equipe para medir toda a área do projeto. Com a utilização da tecnologia de levantamento aéreo com drones, será necessário apenas uma equipe de levantamento, e o levantamento aéreo de campo e o processamento dos dados levarão um total de 15 dias. Isso representa uma grande economia de tempo e custos, além de liberar tempo e espaço para as etapas subsequentes de projeto e construção.

2. Menor investimento em pessoal e custos de medição significativamente reduzidos. Se este projeto utilizasse métodos de medição tradicionais, inevitavelmente investiria muitos recursos humanos e materiais, resultando em custos muito elevados. Com a utilização da tecnologia de levantamento aéreo com drones, são necessárias apenas uma equipe de medição e um veículo, e o restante da equipe pode ser alocado para o processamento interno de desenhos, o que gera uma grande economia de recursos humanos, materiais e financeiros.

3. O levantamento topográfico e o mapeamento atuais são abrangentes e a qualidade é garantida. Se métodos tradicionais de levantamento fossem utilizados neste projeto, inevitavelmente haveria áreas inacessíveis devido a acidentes geográficos, condições de visibilidade, etc., resultando em medições imprecisas. Ao utilizar a tecnologia de levantamento aéreo com drones, toda a área da mina pode ser integrada em uma única imagem, a situação atual fica clara à primeira vista e pode ser visualizada e editada para evitar a omissão de detalhes.

4. Não é necessária a presença de pessoal em todos os testes, o que aumenta significativamente a segurança. Se os métodos de medição tradicionais fossem utilizados neste projeto, a equipe poderia realizar as medições em qualquer lugar, estando sempre presente. A área de medição é composta por minas abandonadas há muitos anos, e como as minas e seus detalhes são desconhecidos, existem riscos potenciais para a circulação de pessoal. Com a utilização da tecnologia de levantamento aéreo com drones, a equipe precisa apenas encontrar uma área relativamente plana dentro da área do projeto para que os drones possam decolar e pousar. Assim que a aeronave realiza a decolagem e o pouso, o levantamento de campo é concluído, aumentando significativamente a segurança.

5. As imagens resultantes podem ser reutilizadas por outros departamentos. O departamento de projeto pode verificar diretamente o estado real da mina por meio do mapa de imagens, o que economiza muito tempo e recursos humanos em inspeções no local; órgãos governamentais, como os de terras e recursos naturais, podem verificar diretamente o estado real da mina por meio do mapa de imagens, fornecendo uma base sólida para a tomada de decisões e avaliações científicas.

Em resumo, o uso da tecnologia de levantamento aéreo com drones (VANTs) nos trabalhos de medição deste projeto permitiu economia de tempo, redução de custos, garantia da qualidade dos resultados e da segurança da equipe. Contribuiu positivamente para o bom andamento do projeto e trouxe benefícios para a empresa e as partes interessadas. A experiência adquirida pela unidade na execução de projetos similares, como o controle abrangente da poluição em minas a céu aberto e a gestão ambiental, serve como um bom exemplo.