Levantamento topográfico de minas e modelos digitais de terreno

Todos os planos, projetos de drenagem, estimativas de recuperação e reconciliações na mina assentam numa superfície topográfica — e a superfície é normalmente uma manta de retalhos: um levantamento aéreo de há alguns anos, levantamentos GNSS onde as coisas mudaram, uma superfície de projeto onde ninguém levantou nada desde que foi construída.

Uma topografia digitalizada é medida em todo o lado onde importa: faces e estruturas a partir de um tripé com qualidade topográfica, pisos, estradas e escombreiras a partir de um veículo, tudo na malha da mina e atualizado à semana em que o modelo é construído.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto
Em resumo

Como se faz um levantamento topográfico de mina com scanners 3D?

Faces e estruturas são digitalizadas a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m, pisos e estradas a partir de um veículo a ±15 mm; o Artec Twins constrói um só DTM na malha da mina.

  • Na malha da minaCada digitalização geor­re­fe­ren­ci­ada com GNSS e controlo num único sistema de coordenadas do local.
  • Qualidade topográfica onde contaFaces, estruturas e pilhas a 1,9 mm a 10 m a partir de um tripé.
  • Coberto onde é extensoPisos, estradas e escombreiras a ±15 mm a partir de um veículo, quilómetros num turno.
  • Atual, não históricoUm DTM desta semana, reconstruído tantas vezes quantas o local muda.

Por que razão o modelo do local é mais antigo do que o local

Um modelo topográfico de mina é caro de atualizar, por isso é atualizado raramente. Um levantamento de fotogrametria aérea ou com drone dá todo o local num dado momento; entre voos, levantamentos GNSS remendam as áreas que mudaram, e as partes do local que ninguém levantou mantêm a superfície do último voo ou, pior, a do projeto. A drenagem é projetada contra uma topografia que entretanto foi coberta por escombro; uma estimativa de recuperação usa uma superfície de escombreira anterior aos últimos três patamares; uma estrada de transporte aparece no modelo onde foi planeada e não onde foi construída.

A fotogrametria também tem dificuldades exatamente onde uma mina é mais difícil: faces íngremes à sombra, rocha nua e escura sem textura, água, poeira e a orla da vegetação. O modelo é melhor no terreno plano e com textura e mais fraco nas paredes da cava, que são as superfícies que mais importam às equipas de geotecnia e de projeto.

A topografia digitalizada é medida diretamente. O Artec Ray II a partir de um tripé regista faces, estruturas e pilhas a 1,9 mm a 10 m independentemente de sombra ou textura, até 130 m; o Artec Jet num veículo regista pisos, estradas, rampas e topos de escombreira a ±15 mm enquanto os percorre, quilómetros num turno. O Artec Twins georreferencia tudo na malha da mina com GNSS e controlo e constrói um só modelo digital de terreno, atualizado à semana, que exporta como LAS, LAZ ou E57 para o Vulcan, Surpac, Deswik ou Leapfrog.

Das digitalizações a um DTM atual

Faces a partir de um tripé, áreas a partir de um veículo, um único modelo à saída.

  1. 1. Digitalizar faces e estruturasEstações do Ray II em paredes de cava, faces de escombreira, pilhas e infraestruturas a 1,9 mm a 10 m.
  2. 2. Percorrer as áreasO Jet num veículo regista pisos, rampas, estradas e topos de escombreira a ±15 mm ao longo de todos os percursos transitáveis.
  3. 3. GeorreferenciarO Twins regista todas as capturas na malha da mina com GNSS e o controlo topográfico do local.
  4. 4. Construir o DTMVeículos e vegetação removidos; a superfície do terreno transformada em malha num modelo digital de terreno com curvas de nível.
  5. 5. ExportarLAS, LAZ, E57 e malhas para o Vulcan, Surpac, Deswik ou Leapfrog como a topografia atual do local.

Que scanner para este trabalho

A topografia precisa de duas coisas: qualidade topográfica nas faces e estruturas, e cobertura nas áreas.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
Faces, estruturas e pilhas — as partes do DTM que sustentam decisões de projeto e de volume
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II regista uma parede de cava, uma face de escombreira ou uma instalação a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m e 5,3 mm a 40 m, até 130 m, em menos de dois minutos por estação, sem ser afetado por sombra ou textura. Estas são as superfícies em que um modelo de fotogrametria é mais fraco e aquelas para que o DTM é mais usado.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideal para
Pisos, rampas, estradas e topos de escombreiras — a área do local, a partir de um veículo
Tipo
LiDAR SLAM multimodal
Precisão, até
±10 mm no subsolo, ±15 mm em geral
Deteção de alterações
±5 mm
Alcance
0,5–300 m
Deriva de posição
±0,03 %
Formas de uso
Manual, mochila, vara, drone, veículo, gaiola, robô

O Jet num veículo regista o terreno a ±15 mm ao longo de todos os percursos transitáveis sem parar, com 16 horas de captura a bordo, pelo que a área de um local extenso é coberta num turno. Regista-se no mesmo modelo do Twins que as estações do Ray II, que é o que faz com que o DTM seja medido em todo o lado.

Veja um DTM atual de uma cava, das suas escombreiras e das suas estradas construído a partir de digitalizações desta semana, na malha da mina e no seu pacote de planeamento — marque uma demo para o seu responsável de topografia.

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Perguntas que os topógrafos fazem

Como se compara com a fotogrametria por drone?

A fotogrametria cobre um local inteiro depressa e é boa em terreno com textura e bem iluminado; é mais fraca em faces íngremes, sombreadas e sem textura — as paredes da cava. A digitalização mede essas faces diretamente a 1,9 mm a 10 m e cobre as áreas a partir de um veículo. Muitos locais usam ambas, com o modelo digitalizado como referência.

Com que frequência se pode reconstruir o DTM?

Tantas vezes quantas as faces forem digitalizadas e as estradas percorridas. Com faces a menos de dois minutos por estação e áreas cobertas a partir de um veículo, um DTM semanal ou quinzenal é uma tarefa topográfica de rotina e não um projeto.

Como se trata a vegetação?

Removida no processamento. O scanner regista o terreno e a vegetação como superfícies separadas; o Twins classifica e remove a vegetação para que o DTM seja o terreno.

O DTM abre no nosso pacote de planeamento?

Exporta como LAS, LAZ, E57 e malhas padrão. O Maptek Vulcan, GEOVIA Surpac, Deswik, Micromine e Leapfrog leem-nos diretamente como a topografia do local.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto

Fale-nos do seu modelo do local

Descreva o local, como a topografia é mantida hoje e que equipas dependem dela. Um especialista em mineração responderá com a forma de construir um DTM digitalizado e de o manter atualizado.