Des opérations d'arpentage efficaces et précoces sont cruciales pour le cycle de vie des projets miniers.
Dans la première phase du processus d'exploration minière, principalement pour le charbon, l'efficacité des opérations d'arpentage aura un impact sur les cinq étapes typiques du cycle de vie minier (exploration, découverte, développement, production et remise en état). Au cours de cette phase, les sociétés minières engagent des géologues pour déterminer la composition de la surface de la terre et étudier sa géologie afin de localiser les minéraux. Le géologue minier cartographie l'emplacement des gisements de minéraux et utilise des photographies aériennes, des cartes de terrain et des études géologiques pour déterminer l'emplacement et la quantité d'un minéral sur le site.
Aujourd'hui, une large gamme d'instruments numériques est disponible pour aider les entreprises charbonnières à accélérer l'exploration et le développement des mines tout en acquérant un avantage concurrentiel. Les systèmes d'aéronefs sans pilote et les scanners LiDAR avec GNSS de qualité industrielle et IMU de haute précision sont des technologies qui permettent de relever les défis de la fourniture de données géographiques précises, de la visualisation et des modèles 3D de la surface de la terre dans un format numérique 3D en un minimum de temps.
Comment le drone VTOL P330 Pro et le LiDAR AlphaAir 450 ont-ils contribué à la collecte efficace de données pour mesurer le volume d'un site minier à ciel ouvert en Indonésie ?
Figure 1. Les solutions de CHCNAV utilisées dans le cadre du projet d'exploration minière en Indonésie.
- Ledrone P330 Pro permet d'effectuer des relevés aériens à petite et grande échelle avec une qualité de données extrême et des économies de temps et d'argent. Il est équipé d'une station de contrôle au sol (GCS) portable pour le contrôle à distance et la communication entre le drone et l'opérateur. Des modes de navigation manuelle et automatique sont disponibles. Les capacités de décollage et d'atterrissage verticaux en font un drone particulièrement pratique à utiliser et à transporter.
- AlphaAir 450, un système léger et robuste qui intègre un LiDAR haute performance, une caméra professionnelle de 26 MP et un système de navigation inertielle de haute précision pour une collecte de données de qualité.
- En plus du drone et du LiDAR, le récepteur GNSS CHCNAV i50 et le logiciel de pré/post-traitement fourni avec le AA450 ont été déployés. Global Mapper, un logiciel tiers, a été utilisé pour obtenir le calcul final de la zone mesurée dans le cadre de ce projet.
Quels sont les principaux avantages de la solution utilisée dans ce projet ?
1. Efficacité et précision élevées : couverture de plus de 5 km² par mission avec une erreur inférieure à 5 cm.
2. Précision du LiDAR dans les zones végétalisées : permet d'effectuer des relevés de la surface réelle du sol, y compris des structures qui pourraient échapper à d'autres méthodes de relevé en raison de la densité de la végétation.
3. Facilité d'utilisation : fonctionnement à l'aide d'un seul bouton et vol automatique.
4. Sécurité de l'équipe de terrain : il n'est pas nécessaire de transporter l'instrument pour effectuer des levés sur l'ensemble de la zone.
5. Résultats rapides : la mesure d'une grande surface peut être effectuée en une journée.
Quelles sont les précautions à prendre avant d'arpenter un site à l'aide d'un drone ?
Lors de l'arpentage d'une nouvelle zone en vue de l'exploitation d'une mine, il est nécessaire de prêter attention aux aspects suivants :
1. Circulation : il est nécessaire de comprendre la situation de la circulation dans la région, les routes, les voies ferrées, les aéroports, etc. pour planifier correctement la logistique de l'équipement pendant les opérations sur le terrain.
2. Population :étudier les communautés urbaines et rurales vivant dans la région, y compris leur culture, leurs coutumes et leurs habitudes linguistiques, afin d'éviter toute difficulté au cours de l'opération.
3. Conditions géographiques : lorsque l'enquête est menée dans des zones montagneuses présentant des types et des caractéristiques de terrain complexes, la connaissance du terrain est essentielle à la mission.
4. Conditions météorologiques : les paramètres clés sont le vent, la pluie, le brouillard, la température et la pression atmosphérique. Les statistiques historiques peuvent indiquer le nombre de mois et de jours opérationnels dans la région de mesure, fournissant ainsi une base pour la planification des opérations de vol.
Quelles sont les principales étapes de la mise en place d'une enquête cartographique par drone ?
La préparation est principalement liée à la mise en place de points de contrôle, à la conception de la trajectoire de vol du drone dans le logiciel et à l'installation d'une station de base GNSS.
Figure 2. L'équipe de géomètres en Indonésie prépare le P330 Pro et le AA450 LiDAR pour le levé aéroporté.
L'itinéraire de l'étude peut être planifié à l'avance au bureau ou directement sur le terrain. Lors de la conception de l'itinéraire, les paramètres clés peuvent être déterminés en fonction des besoins, puis les paramètres de vol sont définis dans le logiciel. Par exemple, lors de la conception de la trajectoire du drone, la vitesse est généralement inférieure à 18 m/s, la longueur de la trajectoire est supérieure à 1 000 m et la hauteur relative peut être supérieure à 200 m.
Figure 3. Planification de l'itinéraire d'enquête pour le drone P330 Pro.
Une station de base GNSS doit être installée avant le processus d'acquisition des données pour garantir un positionnement précis. S'il existe une source de correction RTK dans la zone de vol, comme un réseau GNSS RTK local, elle peut être utilisée pour éviter l'installation d'une station de base au sol. Lorsqu'une grande précision est attendue, il est recommandé de limiter le rayon entre le drone et la station de base à un maximum de 5 km.
Figure 4 : Un récepteur GNSS i50 de haute précision est installé sur le terrain.
Lorsque tout est prêt, et avant chaque enquête opérationnelle, un essai en vol du drone sans charge utile est effectué pour confirmer les performances du vol.
Comment traiter les données brutes d'un nuage de points collectées par un scanner LiDAR ?
Une fois le levé terminé, le système LiDAR doit rester immobile pendant 3 minutes. Les données brutes peuvent ensuite être téléchargées et traitées. En général, un système LiDAR peut obtenir les données suivantes en un seul vol :
1. Données de la station de référence GNSS, les données GNSS obtenues par la station de base.
2. Les données POS, qui comprennent principalement les données GNSS et les données IMU de l'AA450.
3. Données de balayage laser.
4. Images prises par l'appareil photo.
Les données POS sont traitées dans le module POS du CoPre, un logiciel puissant et hautement configurable qui peut traiter toutes les données GNSS et IMU disponibles, fournissant des informations de navigation combinées de haute précision, y compris la position, la vitesse et l'altitude. L'étape suivante consiste à générer des nuages de points en fusionnant les données laser brutes et les photos avec les données POS, puis en créant un fichier LAS basé sur le système de coordonnées WGS84.
Figures 5 et 6 : Segments de nuages de points collectés par P330 Pro et AA450 sur le site et traités dans le logiciel CoPre.
Comment calculer une cubature et déterminer les caractéristiques d'un site à partir d'un levé LiDAR aéroporté ?
Pour le calcul du volume, Global Mapper (un logiciel tiers) a été utilisé. Le processus de calcul a été entièrement basé sur les données importées du nuage de points collectées par le P330 Pro et le AA450 et traitées dans le logiciel CHCNAV. Les caractéristiques du site ont été déterminées et les données finales ont été obtenues en générant un modèle de maillage et en utilisant l'interface de calcul de volume.
Figure 7. Calcul du volume du site minier.
Dans ce projet, des solutions de levés aériens ont été utilisées pour obtenir des informations réelles sur l'ensemble de la zone. La surface a été cartographiée et le volume total de la zone a été calculé. Cependant, les solutions de cartographie mobile de CHCNAV vont bien au-delà, car nos outils LiDAR peuvent détecter efficacement la géologie de surface cachée et surveiller l'affaissement du sol.
De l'exploration à l'exploitation des ressources minérales, l'acquisition d'informations topographiques très précises est essentielle à la sécurité et à la réussite de tout projet ; elle aura en fin de compte un impact sur son efficacité opérationnelle globale.
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À propos de CHCNAV
CHC Navigation (CHCNAV) crée des solutions innovantes de navigation et de positionnement GNSS pour rendre le travail des clients plus efficace. Les produits et solutions de CHCNAV couvrent de nombreux secteurs tels que le géospatial, la construction, l'agriculture et la marine. Avec une présence dans le monde entier, des distributeurs dans plus de 120 pays et plus de 1 500 employés, CHC Navigation est aujourd'hui reconnue comme l'une des entreprises à la croissance la plus rapide dans le domaine des technologies géomatiques.
