Volume computation of quarries in Vietnam based on Unmanned Aerial Vehicle (UAV) data

Abstract

The main objective of this study is to evaluate the accuracy of volumetric measurements carried out with the unmanned aerial vehicle (UAV) data in quarries in Vietnam. To accomplish this goal, GNSS/RTK and UAV technologies were employed to collect data at the same time in the Long Son quarry in Thanh Hoa. The data was used to establish DEMs, which were used to calculate the reserve of the quarry. The results of calculating the mine reserves showed that the difference between the two methods was 0.07%; Also, the difference in the height between the two average models was 3.5 cm. This result satisfies the requirements in the Vietnamese standards for mine surveying.

Nghiên cứu tính khối lượng xúc bốc tại mỏ lộ thiên từ đám mây điểm 3D thành lập bằng ảnh máy bay không người lái

“…Công nghệ UAV (Unmanned Aerial Vehicle) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công tác đo đạc khảo sát thu thập dữ liệu bề mặt đất do tính linh hoạt, độ chính xác đạt được ngày càng cao, chi phí thấp và an toàn. Với những khu vực có địa hình phức tạp, khó tiếp cận như đồi núi [1], khu vực khai thác mỏ lộ thiên [2],… công nghệ UAV khắc phục được hầu hết các nhược điểm của công nghệ đo đạc truyền thống [3,4]. Dữ liệu ảnh thu thập được bằng UAV cho phép xây dựng thành lập được nhiều sản phẩm mô tả không gian, bề mặt địa hình như đám mây điểm 3D (3D point cloud), mô hình số bề mặt DSM (Digital Surface Model), mô hình số độ cao DEM (Digital Elevation Model), bản đồ địa hình, ảnh trực giao [4][5][6].…”

“…Ở nước ta, các nghiên cứu ứng dụng UAV trong đo đạc khảo sát mỏ cũng đã được quan tâm. Các nghiên cứu [2,14] cho thấy việc ứng dụng công nghệ UAV hiệu quả cao về thời gian đo đạc và độ chính xác đảm bảo yêu cầu.…”

“…Khối lượng chủ yếu được tính toán dựa trên nguyên lý của phương pháp mặt cắt trên phần mềm chuyên dụng [16]. Do vậy, trong các nghiên cứu [2,14], trữ lượng không được tính trực tiếp từ mô hình đám mây điểm 3D mà được tính từ các điểm tọa độ (x, y, h) được xuất ra từ mô hình số bề mặt DSM với mật độ điểm tương đương với điểm đo chi tiết bằng máy toàn đạc hay bằng máy định vị thời gian thực RTK (Real-Time Kinematic) của công nghệ định vị toàn cầu GNSS (Global Navigation Satellite System), tức là mật độ điểm mô tả bề mặt thưa, làm mất đi dữ liệu đầy đủ chi tiết của địa hình mà công nghệ UAV thu thập được. Việc chuyển về tính theo phương pháp mặt cắt, theo yêu cầu của TCVN 10673:2015 [16], đã làm giảm độ chính xác do ảnh hưởng sai số khái quát địa hình, tăng thêm thời gian xử lý nội nghiệp.…”

Nghiên cứu ứng dụng máy bay không người lái trong xác định kích thước và thể tích bể chứa nổi

“…đã ứng dụng UAV trong tính toán trữ lượng khai thác ở mỏ lộ thiên, trong đó, trữ lượng khoáng sản được đánh giá và so sánh từ mô hình số độ cao (Digital Elevation Model -DEM) lập từ ảnh bay chụp UAV và từ DEM lập từ số liệu đo trực tiếp GNSS-RTK. Trong nghiên cứu này, UAV bay ở độ cao 150 m, sử dụng 12 điểm khống chế mặt đất, kết quả tính trữ lượng từ dữ liệu đo bằng công nghệ UAV lệch so với kết quả tính trữ lượng từ dữ liệu đo GNSS-RTK là 0,07%, tương ứng với 5514,29 m 3 và kết quả này đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác trong Quy phạm Trắc địa mỏ Việt Nam [9].…”

Method of Defining the Parameters for UAV Point Cloud Classification Algorithm

“…Application of UAV data in mapping has been studied and used by many scientists. With the advanced development of UAV technology in recent years, UAV has been applied in different mining activities including blast-induced ground vibration (Bui et al, 2020), mapping open-pit mines (Long et al, 2019;Bui et al, 2017;Nghia, 2020), stockpile computation (Canh, 2020), and pollution monitoring (Bui et al, 2019).…”