礦山測(cè)量無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)適合礦山測(cè)量中的大范圍快速數(shù)據(jù)采集？（）A.固定翼無(wú)人機(jī)B.多旋翼無(wú)人機(jī)C.無(wú)人直升機(jī)D.撲翼無(wú)人機(jī)答案：A解析：固定翼無(wú)人機(jī)飛行速度快、航程遠(yuǎn)，適合大范圍的快速數(shù)據(jù)采集工作。多旋翼無(wú)人機(jī)靈活性高，但續(xù)航能力和飛行速度相對(duì)固定翼較弱；無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；撲翼無(wú)人機(jī)目前在礦山測(cè)量領(lǐng)域應(yīng)用較少。2.無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)中，用于獲取礦山地表影像數(shù)據(jù)的設(shè)備是（）。A.慣性測(cè)量單元（IMU）B.全球定位系統(tǒng)（GPS）C.相機(jī)D.激光雷達(dá)答案：C解析：相機(jī)是獲取礦山地表影像數(shù)據(jù)的主要設(shè)備。慣性測(cè)量單元用于測(cè)量無(wú)人機(jī)的姿態(tài)；全球定位系統(tǒng)用于確定無(wú)人機(jī)的位置；激光雷達(dá)主要用于獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。3.礦山測(cè)量中，無(wú)人機(jī)遙感影像的分辨率主要取決于（）。A.相機(jī)的焦距B.無(wú)人機(jī)的飛行高度C.相機(jī)的像素?cái)?shù)量D.以上都是答案：D解析：相機(jī)的焦距、無(wú)人機(jī)的飛行高度以及相機(jī)的像素?cái)?shù)量都會(huì)影響無(wú)人機(jī)遙感影像的分辨率。焦距越長(zhǎng)、飛行高度越低、像素?cái)?shù)量越多，影像分辨率通常越高。4.無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中飛行時(shí)，為保證影像數(shù)據(jù)的質(zhì)量，航向重疊度一般要求不低于（）。A.50%B.60%C.70%D.80%答案：B解析：航向重疊度是指相鄰兩張影像在飛行方向上的重疊比例。在礦山測(cè)量中，為了保證后續(xù)數(shù)據(jù)處理和三維建模的精度，航向重疊度一般要求不低于60%。5.以下哪種數(shù)據(jù)處理軟件可用于無(wú)人機(jī)遙感影像的拼接和處理？（）A.ArcGISB.ENVIC.Pix4DmapperD.MATLAB答案：C解析：Pix4Dmapper是專(zhuān)門(mén)用于處理無(wú)人機(jī)遙感影像的軟件，可實(shí)現(xiàn)影像的拼接、三維建模等功能。ArcGIS主要用于地理信息系統(tǒng)的分析和處理；ENVI側(cè)重于遙感影像的分析和處理；MATLAB是一種通用的科學(xué)計(jì)算軟件。6.利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取的礦山地形數(shù)據(jù)，可用于（）。A.繪制礦山地形圖B.監(jiān)測(cè)礦山地表沉降C.計(jì)算礦山土方量D.以上都是答案：D解析：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取的地形數(shù)據(jù)可以用于繪制礦山地形圖，直觀展示礦山的地形地貌；通過(guò)多次數(shù)據(jù)對(duì)比可以監(jiān)測(cè)礦山地表沉降情況；還可以利用地形數(shù)據(jù)計(jì)算礦山的土方量。7.無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中飛行時(shí)，遇到的主要?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn)是（）。A.高溫B.大風(fēng)C.沙塵D.以上都是答案：D解析：高溫可能影響無(wú)人機(jī)電池的性能和使用壽命；大風(fēng)會(huì)影響無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定性和姿態(tài)控制；沙塵可能會(huì)損壞無(wú)人機(jī)的傳感器和相機(jī)等設(shè)備，所以以上氣象條件都是無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量飛行時(shí)的主要風(fēng)險(xiǎn)。8.激光雷達(dá)搭載在無(wú)人機(jī)上進(jìn)行礦山測(cè)量，其主要優(yōu)勢(shì)是（）。A.可以穿透植被獲取地形信息B.數(shù)據(jù)處理速度快C.影像分辨率高D.成本低答案：A解析：激光雷達(dá)可以發(fā)射激光束，穿透植被直接獲取地面的地形信息，這是其在礦山測(cè)量中的主要優(yōu)勢(shì)。激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜，速度不快；它主要獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，不是影像；其設(shè)備成本相對(duì)較高。9.無(wú)人機(jī)遙感影像的幾何校正主要是為了消除（）。A.影像的輻射誤差B.影像的幾何變形C.影像的噪聲D.影像的色彩偏差答案：B解析：幾何校正的目的是消除影像因無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)、地形起伏等因素導(dǎo)致的幾何變形，使影像的位置和形狀符合實(shí)際地理坐標(biāo)。輻射誤差校正用于消除影像的輻射誤差；去噪處理用于消除影像的噪聲；色彩校正用于調(diào)整影像的色彩偏差。10.在礦山測(cè)量中，使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行植被覆蓋度監(jiān)測(cè)，主要依據(jù)的是影像的（）。A.亮度值B.顏色特征C.紋理特征D.以上都是答案：D解析：植被在影像上的亮度值、顏色特征（如綠色調(diào)）以及紋理特征（如植被的排列和分布形成的紋理）都可以用于植被覆蓋度的監(jiān)測(cè)。通過(guò)分析這些特征，可以識(shí)別植被區(qū)域并計(jì)算植被覆蓋度。11.無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中飛行前，需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作不包括（）。A.檢查無(wú)人機(jī)設(shè)備狀態(tài)B.規(guī)劃飛行航線C.進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察D.獲取氣象信息答案：C解析：飛行前需要檢查無(wú)人機(jī)設(shè)備狀態(tài)，確保其正常運(yùn)行；規(guī)劃飛行航線，以保證數(shù)據(jù)采集的完整性和有效性；獲取氣象信息，避免在惡劣氣象條件下飛行。現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察與無(wú)人機(jī)飛行準(zhǔn)備工作無(wú)關(guān)。12.利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)礦山開(kāi)采邊界，主要通過(guò)（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。A.影像的色彩差異B.影像的紋理差異C.影像的幾何特征D.以上都是答案：D解析：礦山開(kāi)采區(qū)域與未開(kāi)采區(qū)域在影像上可能存在色彩差異、紋理差異以及不同的幾何特征，通過(guò)分析這些特征可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)礦山開(kāi)采邊界。13.無(wú)人機(jī)遙感影像的輻射校正主要是為了（）。A.提高影像的清晰度B.消除影像的光照影響C.增強(qiáng)影像的紋理特征D.改善影像的色彩平衡答案：B解析：輻射校正的主要目的是消除影像因光照條件不同而產(chǎn)生的輻射誤差，使影像在不同光照條件下具有可比性。提高影像清晰度主要通過(guò)影像增強(qiáng)等處理；增強(qiáng)紋理特征和改善色彩平衡有專(zhuān)門(mén)的處理方法，與輻射校正的目的不同。14.在礦山測(cè)量中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比，其優(yōu)勢(shì)不包括（）。A.測(cè)量速度快B.測(cè)量精度高C.可獲取大面積數(shù)據(jù)D.受地形限制小答案：B解析：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)測(cè)量速度快，可以快速獲取大面積的數(shù)據(jù)，且受地形限制小。但在測(cè)量精度方面，傳統(tǒng)測(cè)量方法在某些情況下可以達(dá)到更高的精度，如高精度的全站儀測(cè)量等。15.以下關(guān)于無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中數(shù)據(jù)安全的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）。A.數(shù)據(jù)采集過(guò)程中要做好備份B.數(shù)據(jù)傳輸要采用加密方式C.無(wú)人機(jī)設(shè)備丟失后無(wú)需擔(dān)心數(shù)據(jù)安全問(wèn)題D.定期清理無(wú)用數(shù)據(jù)以節(jié)省存儲(chǔ)空間答案：C解析：無(wú)人機(jī)設(shè)備丟失后可能導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)泄露，存在數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)，所以需要采取措施確保數(shù)據(jù)安全，如數(shù)據(jù)加密、備份等。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中做好備份可以防止數(shù)據(jù)丟失；數(shù)據(jù)傳輸采用加密方式可以防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被竊??；定期清理無(wú)用數(shù)據(jù)可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用場(chǎng)景包括（）。A.地形測(cè)量B.地質(zhì)勘探C.環(huán)境監(jiān)測(cè)D.安全監(jiān)測(cè)答案：ABCD解析：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以用于礦山的地形測(cè)量，獲取地形數(shù)據(jù)繪制地形圖；在地質(zhì)勘探中，通過(guò)影像分析地質(zhì)構(gòu)造等信息；能夠?qū)ΦV山的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如植被覆蓋、水土流失等；還可以用于礦山的安全監(jiān)測(cè)，如監(jiān)測(cè)邊坡穩(wěn)定性等。2.影響無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中飛行安全的因素有（）。A.氣象條件B.電磁干擾C.障礙物D.電池電量答案：ABCD解析：氣象條件如大風(fēng)、暴雨等會(huì)影響無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定性；電磁干擾可能導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的通信和導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障；礦山中的建筑物、樹(shù)木等障礙物可能與無(wú)人機(jī)發(fā)生碰撞；電池電量不足會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)提前降落或失去動(dòng)力。3.無(wú)人機(jī)遙感影像的數(shù)據(jù)處理步驟包括（）。A.影像預(yù)處理B.影像拼接C.三維建模D.精度驗(yàn)證答案：ABCD解析：影像預(yù)處理包括輻射校正、幾何校正等，為后續(xù)處理做準(zhǔn)備；影像拼接將多幅影像拼接成一幅完整的大影像；三維建模可以根據(jù)影像數(shù)據(jù)構(gòu)建礦山的三維模型；精度驗(yàn)證用于檢查處理后的數(shù)據(jù)是否滿足測(cè)量精度要求。4.以下屬于無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)組成部分的有（）。A.無(wú)人機(jī)平臺(tái)B.傳感器C.數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)D.地面控制系統(tǒng)答案：ABCD解析：無(wú)人機(jī)平臺(tái)是搭載傳感器等設(shè)備的飛行載體；傳感器用于獲取礦山的各種數(shù)據(jù)，如相機(jī)、激光雷達(dá)等；數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?；地面控制系統(tǒng)用于控制無(wú)人機(jī)的飛行和接收數(shù)據(jù)。5.在礦山測(cè)量中，使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行植被監(jiān)測(cè)的方法有（）。A.基于光譜特征的分類(lèi)B.基于紋理特征的分析C.基于植被指數(shù)的計(jì)算D.基于影像顏色的識(shí)別答案：ABCD解析：基于光譜特征可以將植被與其他地物區(qū)分開(kāi)來(lái)；紋理特征可以反映植被的生長(zhǎng)狀況和分布規(guī)律；植被指數(shù)是通過(guò)計(jì)算影像不同波段的比值等得到的，可用于評(píng)估植被的生長(zhǎng)情況；影像顏色也是識(shí)別植被的重要依據(jù)，植被通常呈現(xiàn)綠色。6.利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行礦山土方量計(jì)算，需要（）。A.獲取不同時(shí)期的地形數(shù)據(jù)B.建立三維地形模型C.確定計(jì)算區(qū)域D.選擇合適的計(jì)算方法答案：ABCD解析：獲取不同時(shí)期的地形數(shù)據(jù)可以對(duì)比地形變化；建立三維地形模型可以直觀展示地形；確定計(jì)算區(qū)域明確土方量計(jì)算的范圍；選擇合適的計(jì)算方法可以準(zhǔn)確計(jì)算土方量。7.礦山測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感影像的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)包括（）。A.分辨率B.清晰度C.輻射質(zhì)量D.幾何精度答案：ABCD解析：分辨率反映影像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力；清晰度影響影像的可識(shí)別程度；輻射質(zhì)量關(guān)系到影像的亮度、對(duì)比度等；幾何精度體現(xiàn)影像與實(shí)際地理坐標(biāo)的符合程度。8.無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)量中飛行時(shí)，應(yīng)遵守的規(guī)定有（）。A.獲得相關(guān)飛行許可B.在規(guī)定的高度和區(qū)域內(nèi)飛行C.避免在人群密集區(qū)域飛行D.與障礙物保持安全距離答案：ABCD解析：獲得相關(guān)飛行許可可以確保飛行的合法性；在規(guī)定的高度和區(qū)域內(nèi)飛行是為了保證飛行安全和不影響其他空中活動(dòng)；避免在人群密集區(qū)域飛行可以防止對(duì)人員造成傷害；與障礙物保持安全距離可以避免碰撞事故。9.以下關(guān)于無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，正確的有（）。A.傳感器精度不斷提高B.數(shù)據(jù)處理智能化程度增強(qiáng)C.與其他技術(shù)的融合應(yīng)用增多D.應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大答案：ABCD解析：隨著科技的發(fā)展，傳感器的精度會(huì)不斷提高，獲取的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確；數(shù)據(jù)處理會(huì)向智能化方向發(fā)展，提高處理效率和精度；無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)會(huì)與地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)等其他技術(shù)融合應(yīng)用；其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用范圍也會(huì)不斷擴(kuò)大，涉及更多的領(lǐng)域和場(chǎng)景。10.在礦山測(cè)量中，使用無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的優(yōu)點(diǎn)有（）。A.可獲取高精度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)B.受光照條件影響小C.能快速完成大面積數(shù)據(jù)采集D.可以穿透植被獲取地形信息答案：ABCD解析：激光雷達(dá)可以獲取高精度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確反映礦山的地形地貌；其工作原理不受光照條件影響；飛行速度較快，能快速完成大面積的數(shù)據(jù)采集；并且可以穿透植被直接獲取地面的地形信息。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在礦山地形測(cè)量中的工作流程。答案：（1）項(xiàng)目規(guī)劃：明確測(cè)量的范圍、精度要求和時(shí)間要求等，制定詳細(xì)的測(cè)量方案。（2）飛行準(zhǔn)備：檢查無(wú)人機(jī)設(shè)備的狀態(tài)，包括電池、傳感器等；規(guī)劃飛行航線，根據(jù)測(cè)量區(qū)域和精度要求確定飛行高度、航向重疊度和旁向重疊度等參數(shù)；獲取測(cè)量區(qū)域的氣象信息，選擇合適的飛行時(shí)間。（3）數(shù)據(jù)采集：按照規(guī)劃的航線控制無(wú)人機(jī)飛行，使用搭載的傳感器（如相機(jī)、激光雷達(dá)等）采集礦山地形數(shù)據(jù)。在飛行過(guò)程中，要確保數(shù)據(jù)采集的完整性和準(zhǔn)確性。（4）數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，包括影像的輻射校正、幾何校正，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的濾波等，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。（5）數(shù)據(jù)處理：將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，如影像拼接、三維建模等。可以使用專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，如Pix4Dmapper等。（6）成果輸出與精度驗(yàn)證：根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)生成礦山地形圖、三維模型等測(cè)量成果，并對(duì)成果進(jìn)行精度驗(yàn)證，檢查是否滿足測(cè)量要求。如果不滿足要求，需要重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或處理。2.分析無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)和局限性。答案：優(yōu)勢(shì)：（1）高效快速：無(wú)人機(jī)可以快速獲取大面積的礦山環(huán)境數(shù)據(jù)，大大縮短了監(jiān)測(cè)周期，提高了監(jiān)測(cè)效率。（2）靈活性高：可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需求靈活調(diào)整飛行路線和高度，適應(yīng)不同地形和監(jiān)測(cè)目標(biāo)的要求。（3）數(shù)據(jù)豐富：搭載多種傳感器可以獲取多源數(shù)據(jù)，如影像數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)等，為全面分析礦山環(huán)境提供豐富的信息。（4）受地形限制小：能夠到達(dá)一些人力難以到達(dá)的區(qū)域，如陡峭的山坡、深谷等，擴(kuò)大了監(jiān)測(cè)范圍。（5）實(shí)時(shí)性強(qiáng)：可以實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山環(huán)境中的問(wèn)題并采取措施。局限性：（1）續(xù)航能力有限：無(wú)人機(jī)的電池續(xù)航時(shí)間較短，限制了其一次飛行的監(jiān)測(cè)范圍和時(shí)間，對(duì)于大面積的礦山監(jiān)測(cè)可能需要多次飛行。（2）數(shù)據(jù)處理復(fù)雜：獲取的大量數(shù)據(jù)需要專(zhuān)業(yè)的處理軟件和技術(shù)人員進(jìn)行處理和分析，增加了數(shù)據(jù)處理的難度和成本。（3）受氣象條件影響大：惡劣的氣象條件如大風(fēng)、暴雨、濃霧等會(huì)影響無(wú)人機(jī)的飛行安全和數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。（4）監(jiān)測(cè)精度有限：與一些高精度的地面監(jiān)測(cè)設(shè)備相比，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)精度可能相對(duì)較低，在一些對(duì)精度要求較高的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中可能無(wú)法滿足需求。四、論述題（20分）論述無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及發(fā)展前景。答案：應(yīng)用1.邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)可以定期獲取礦山邊坡的影像數(shù)據(jù)和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比不同時(shí)期的數(shù)據(jù)，分析邊坡的地形變化，如是否出現(xiàn)裂縫、滑坡等跡象。例如，利用影像處理技術(shù)可以識(shí)別邊坡表面的微小裂縫，通過(guò)三維模型的對(duì)比可以計(jì)算出邊坡的位移量和變形趨勢(shì)。結(jié)合傳感器技術(shù)，無(wú)人機(jī)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)邊坡的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)，為邊坡穩(wěn)定性評(píng)估提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。2.尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)對(duì)尾礦庫(kù)的壩體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢查壩體的完整性和穩(wěn)定性。無(wú)人機(jī)可以拍攝壩體的外觀影像，檢測(cè)是否存在裂縫、滲漏等問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)三維建?？梢垣@取壩體的地形數(shù)據(jù)，計(jì)算壩體的體積變化和坡度變化，評(píng)估尾礦庫(kù)的安全狀況。監(jiān)測(cè)尾礦庫(kù)的水位和庫(kù)容量，及時(shí)掌握尾礦庫(kù)的運(yùn)行情況。當(dāng)水位超過(guò)警戒水位時(shí)，可以及時(shí)發(fā)出預(yù)警，采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生潰壩等事故。3.井下安全監(jiān)測(cè)（輔助）在一些條件允許的井下區(qū)域，無(wú)人機(jī)可以攜帶氣體傳感器、攝像頭等設(shè)備，進(jìn)入井下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。監(jiān)測(cè)井下的有害氣體濃度、巷道的支護(hù)情況等，為井下作業(yè)人員的安全提供保障。對(duì)于井下發(fā)生的事故，無(wú)人機(jī)可以快速進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)，獲取現(xiàn)場(chǎng)的影像和數(shù)據(jù)，為救援工作提供決策依據(jù)。4.礦區(qū)安全隱患排查對(duì)礦山周邊的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如山體滑坡、泥石流等。通過(guò)無(wú)人機(jī)獲取的高分辨率影像和地形數(shù)據(jù)，分析地質(zhì)災(zāi)害的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前采取防范措施。檢查礦區(qū)內(nèi)的建筑物、道路等基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑物的裂縫、道路的塌陷等問(wèn)題，確保礦區(qū)的正常生產(chǎn)和人員安全。發(fā)