Ứng dụng công nghệ bay không người lái (UAV) trong đo đạc phục vụ công tác tính trữ lượng các mỏ đá tại Việt Nam

 Journal of Mining and Earth Sciences Vol. 61, Issue 1 (2020) 19 - 27 
Volume computation of quarries in Vietnam based on 
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) data 
Canh Van Le 1,*, Cuong Xuan Cao 1, Viet Hong Le 2, Tien Dinh 3 
1 Faculty of Geomatics and Land Administration, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
2 Vietnam Association of Geography, Cartography and Remotesencing, Vietnam 
3 Vimico - Lao Cai - Sin Quyen Copper Mine Branch, Vinacomin - Minerals Holding Corporation 
ARTICLE INFO 
ABSTRACT 
Article history: 
Received 11th Oct 2019 
Accepted 25th Dec. 2019 
Available online 28th Feb. 2020 
 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. 
Copyright © 2020 Hanoi University of Mining and Geology. All rights reserved. 
Keywords: 
Mine reserves, 
UAV, 
DEM, 
Image control point, 
GNSS/RTK. 
_____________________ 
*Corresponding author 
E-mail: levancanh@humg.edu.vn 
DOI: 10.46326/JMES.2020.61(1).03 
 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 61, Kỳ 1 (2020) 19 - 27 19 
Ứng dụng công nghệ bay không người lái (UAV) trong đo đạc 
phục vụ công tác tính trữ lượng các mỏ đá tại Việt Nam 
Lê Văn Cảnh 1,*, Cao Xuân Cường 1, Lê Hồng Việt 2, Đinh Tiến 3 
1 Khoa Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
2 Hội Trắc địa - Bản đồ - Viễn Thám Việt Nam, Việt Nam 
3 Chi nhánh Mỏ tuyển đồng Sin Quyền, Lào Cai - Vimico, Tổng Công ty Khoáng sản TKV, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO 
TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 11/10/2019 
Chấp nhận 25/12/2019 
Đăng online 28/02/2020 
 Mục tiêu chính của nghiên cứu này là đánh giá được khả năng ứng dụng 
công nghệ bay không người lái (UAV) giá rẻ trong công tác đo vẽ thành lập 
mô hình số độ cao (DEM) địa hình mỏ lộ thiên phục vụ công tác tính toán và 
kiểm kê trữ lượng cho các mỏ đá tại Việt Nam. Kết quả thực nghiệm đo đạc 
thành lập mô hình DEM tại khu vực khai thác thuộc mỏ đá Long Sơn, Bỉm 
Sơn, Thanh Hóa bằng công nghệ UAV và so sánh với mô hình DEM được xây 
dựng bằng công nghệ hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu - đo động thời 
gian thực (GNSS/RTK) đã xác định được mức độ chênh lệch giữa hai mô hình 
là 0.07 %; độ lệch chênh cao giữa hai mô hình trung bình là 3,5 cm. Kết quả 
này nằm trong giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam về Trắc địa mỏ. 
© 2020 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Trữ lượng mỏ, 
UAV, 
DEM, 
Khống chế ảnh, 
GNSS/RTK. 
1. Mở đầu 
Trong nghiên cứu và đánh giá các mỏ khoáng 
sản, tính trữ lượng khoáng sản là công việc quan 
trọng. Trữ lượng là cơ sở để đánh giá và thiết kế 
khai thác, lập dự toán kinh phí, xác định vốn đầu 
tư, lập kế hoạch phát triển mỏ trong tương lai (Lê 
Văn Cảnh & Nguyễn Quốc Long, 2015). Trong quá 
trình khai thác mỏ, công tác tính toán kiểm kê trữ 
lượng mỏ được thực hiện thường xuyên, ít nhất là 
1 lần trong năm đối với các mỏ khai thác đá, vật 
liệu xây dựng, còn tại các mỏ than, công tác kiểm 
kê được yêu cầu thực hiện theo quý. Công tác này 
giúp quản lý khoảng sản tốt hơn, hoạch định kế 
hoạch khai thác mỏ trong năm tiếp theo. Xuất phát 
từ vai trò quan trọng của công tác tính toán trữ 
lượng mỏ, yêu cầu về độ chính xác của nó vì thế 
cũng được nâng cao. Thông thường, việc tính toán 
kiểm kê trữ lượng được thực hiện dựa trên số liệu 
đo đạc bằng các phương pháp trắc địa. Tuy nhiên, 
với các công nghệ đo đạc hiện nay, công tác đo đạc 
phục vụ đánh giá trữ lượng có chi phí còn cao, tốn 
nhiều thời gian và sức lao động, gặp khó khăn khi 
thực hiện trong điều kiện địa hình và môi trường 
phức tạp, có thể gây mất an toàn lao động (Bui et 
al., 2017). 
Trong những năm gần đây, công nghệ bay chụp 
không người lái (UAV) đã được ứng dụng khá phổ 
biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như khảo cổ 
và bảo tồn di sản văn hóa , quan trắc và bảo vệ môi 
trường (Alvarado et al., 2015; Feng et al., 2015; 
Mourato et al., 2017; Oleire-Oltmanns et al., 
2012), giám sát nông lâm nghiệp (Berie & Burud, 
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E - mail: levancanh@humg. edu.vn 
DOI: 10.46326/JMES.2020.61(1).03 
20 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 
2018; Panequeet al., 2014; Rokhmana, 2015) và 
đo đạc địa hình và công trình (Barry & Coakley, 
2013; T. D. Bui et al., 2016; Cryderman et al., 
2014). Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ UAV 
trong trắc địa mỏ lộ thiên cũng đã được thực hiện 
bởi các nhóm tác giả (Bui et al., 2017; Lee & Choi, 
2015, 2016; Nguyen Quốc Long, 2019). Các 
nghiên cứu đã khẳng định công nghệ UAV hoàn 
toàn đáp ứng được các yêu cầu về độ chính xác xây 
dựng các mô hình số độ cao (DEM) cho các mỏ lộ 
thiên. Mặc dù các nghiên cứu này đã khẳng định 
các ưu điểm của công nghệ UAV trong xây dựng 
DEM như tính đơn giản trong qui trình thực hiện, 
an toàn, tiết kiệm thời gian và sức lao động ngoài 
thực địa, độ chính xác các bản đồ địa hình thành 
lập từ DEM và ảnh trực giao thảo mãn các qui 
phạm hiện hành của Việt Nam. Tuy nhiên, chưa có 
nghiên cứu nào được thực hiện nhằm đánh giá độ 
chính xác tính toán trữ lượng khai thác ở mỏ lộ 
thiên từ các mô hình thành lập bằng công nghệ 
UAV. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm 
đánh giá độ chính xác tính toán trữ lượng ở mỏ lộ 
thiên. 
2. Khu vực nghiên cứu 
Khu vực thực nghiệm có vị trí nằm ở phía Tây 
Bắc của mỏ đá Long Sơn, xã Hà Vinh, huyện Hà 
Trung, tỉnh Thanh Hóa, là khu vực đồi núi, địa hình 
phức tạp, khó tiếp cận để đo vẽ trực tiếp. Đây là 
khu vực đã xây dựng cơ bản xong, vào thời điểm 
đo vẽ không có hoạt động nổ mìn, xúc bốc đất đá. 
Do vậy, không có sự thay đổi bề mặt địa hình mỏ 
trong suốt quá trình đo vẽ. 
3. Phương pháp nghiên cứu 
3.1. Phương pháp thành lập mô hình DEM 
Mô hình DEM địa hình mỏ phục vụ tính trữ 
lượng được thành lập đồng thời bằng hai phương 
pháp: bay chụp UAV và đo trực tiếp bằng GNSS-
RTK. Mật độ điểm địa hình đo bằng phương pháp 
GNSS-RTK đảm bảo thành lập bản đồ địa hình 
1:1000. Từ đó tiến hành so sánh trữ lượng khai 
thác từ 2 loại bản đồ này. 
Bản chất của phương pháp thành lập mô hình 
DEM từ ảnh UAV là phương pháp tam giác không 
gian ảnh (Aerial Triangulation) trong đo ảnh 
(Photogrammetry). Theo phương pháp này, tọa 
độ và độ cao của một điểm được tính dựa vào các 
điểm ảnh cùng tên của điểm đó được chụp từ các 
vị trí khác nhau. Quá trình xử lý của phương pháp 
này cần các tham số định hướng trong (Internal 
Orientation), tham số định hướng ngoài (External 
Orientation), và các điểm khống chế ảnh (Ground 
Control Points). Do mỗi điểm có số lượng điểm 
ảnh cùng tên rất lớn nên phương pháp bình sai đa 
tia (Bundle Adjustment) được sử dụng. 
3.2. Phương pháp tính trữ lượng 
Các phương pháp khối trung bình cộng, khối 
địa chất, khối khai thác, hình đa giác, hình tam giác, 
mặt cắt đứng và đường đẳng trị, Xôbôlépxki được 
biết đến trong tính trữ lượng khoáng sản. Mỗi 
phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, 
tùy thuộc dữ liệu, điều kiện địa chất tại các mỏ 
khoáng sản mà ta lựa chọn phương pháp cho phù 
hợp. Tuy nhiên, trong kiểm kê trữ lượng khoảng 
sản ở các mỏ tại Việt Nam, với đặc điểm địa hình ở 
Hình 1. Khu vực nghiên cứu - Mỏ đá vôi Long Sơn. 
 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 21 
các mỏ lộ thiên nói chung và mỏ đá nói riêng 
thường ở dạng tầng bậc, do đó phương pháp mặt 
cắt thường hay được sử dụng. Trong nghiên cứu 
này, khu vực thực nghiệm có tầng khai thác tương 
đối thẳng và song song, vì vậy phương pháp mặt 
cắt đứng song song được lựa chọn. 
Phương pháp mặt cắt đứng song song, trữ 
lượng được tính giữa bề mặt địa hình mỏ với bề 
mặt giới hạn địa hình kết thúc khai thác mỏ. Khi 
hai địa hình này được chồng ghép, các mặt cắt 
đứng song song cách đều nhau được dựng (Hình 
2). Diện tích khoáng sản trên các mặt cắt và trữ 
lượng khối khoáng sản được tính như sau: 
𝑉 = ℓ {
𝑆1 + 𝑆n
2
+ 𝑆2 + 𝑆3 + ⋯ + 𝑆𝑛−1} 
Trong đó: l là khoảng cách giữa các mặt cắt, Si 
là diện tích khoáng sản trên mặt cắt i. 
3.3. Đánh giá độ chính xác 
Nội dung đánh giá độ chính xác bao gồm đánh 
giá độ chính xác của mô hình DEM và độ chính xác 
tính trữ lượng. Để tính độ chính xác mô hình DEM, 
các công thức sau được sử dụng: 
 X=XDSM - XGCP 
 Y=YDSM - YGCP 
 Z=ZDSM - ZGCP 
 XYZ=XYZDEM - XYZCCP 
𝑅𝑀𝑆𝐸𝑋 = √[(1/𝑛) ∑ (𝑋𝐷𝐸𝑀 − 𝑋𝐺𝐶𝑃𝑖)2
𝑛
𝑖=1 ] 
𝑅𝑀𝑆𝐸𝑌 = √[(1/𝑛) ∑ (𝑌𝐷𝐸𝑀 − 𝑌𝐺𝐶𝑃𝑖)2
𝑛
𝑖=1 ] 
𝑅𝑀𝑆𝐸𝑍 = √[(1/𝑛) ∑ (𝑍𝐷𝐸𝑀 − 𝑍𝐺𝐶𝑃𝑖)2
𝑛
𝑖=1 ] 
𝑅𝑀𝑆𝐸𝑋𝑌𝑍 =
√{(1/𝑛) ∑ [
(𝑋𝐷𝐸𝑀 − 𝑋𝐺𝐶𝑃𝑖)2 +
(𝑌𝐷𝐸𝑀 − 𝑌𝐺𝐶𝑃𝑖)2 +
(𝑍𝐷𝐸𝑀 − 𝑍𝐺𝐶𝑃𝑖)2
]𝑛𝑖=1 } 
Trong đó: X, Y, Z, XYZ - Các giá trị chênh 
lệch các thành phần tọa độ và vị trí điểm; RMSE - 
Sai số trung phương; n tổng số điểm kiểm tra; XGCPi 
và XDEM, YGCPi và YDEM, ZGCPi, và ZDEM Tương ứng là 
thành phần tọa độ theo trục X, trục Y và trục Z của 
điểm khống chế và mô hình DEM. 
Kết quả tính trữ lượng khoáng sản tính từ DEM 
lập từ ảnh bay chụp UAV được so sánh với trữ 
lượng khoáng sản được tính toán từ DEM được 
thành lập từ số liệu đo RTK. Sai số tính trữ lượng 
được tính theo công thức sau: 
𝛿𝑉 = 𝑉𝑈𝐴𝑉 − 𝑉𝑅𝑇𝐾 
Trong đó: 𝑉𝑈𝐴𝑉 - Thể tích khoảng sản tính dựa 
trên DEM thành lập từ ảnh UAV; 𝑉𝑅𝑇𝐾 - Thể tích 
khoảng sản tính dựa trên DEM thành lập từ số liệu 
đo RTK 
Ngoài ra, giá trị chênh lệch độ cao trung bình 
giữa hai bề mặt được thành lập từ công nghệ UAV 
và công nghệ RTK tính theo công thức sau: 
ℎ = 
𝛿𝑉
𝑆
Trong đó: 𝛿𝑉 - Sai số tính trữ lượng và S là diện 
tích nằm trong ranh giới tính trữ lượng 
4. Thiết bị đo đạc thực nghiệm 
4.1. Thiết bị bay UAV và phần mềm xử lý 
Hiện nay, thị trường thiết bị bay UAV tương đối 
phát triển, cung cấp nhiều loại máy bay không 
người lái với sự đa dạng về kích thước, và chủng 
loại phục vụ các ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, 
dựa trên đặc điểm cấu tạo và nguyên lý vận hành, 
(1) 
(2) 
(3) 
(4) 
(5) 
(6) 
(7) 
(8) 
(9) 
(10) 
(11) 
Hình 2. Tính trữ lượng bằng mặt cắt đứng song song. 
22 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 
có thể chia thành hai loại chính: UAV cánh bằng 
gắn cố định vào thân máy bay, và UAV cánh quay 
(Colomina & Molina, 2014). Trong khi UAV cánh 
bằng cố định cần đường bay hoặc bệ phóng khi cất 
và hạ cánh, tính cơ động của thiết bị này thấp trong 
điều kiện không gian nhỏ hẹp và địa hình phức tạp 
như mỏ lộ thiên vừa và nhỏ. Trong khi đó, máy bay 
cánh quay có thể cất và hạ cánh trong các điều kiện 
này (Nguyen Quoc Long, 2019). Bên cạnh đó, giá 
thành của loại máy bay này cũng thấp hơn rất 
nhiều so với máy bay cánh bằng gắn cố định. Xuất 
phát từ các ưu điểm này, máy bay cánh quạt được 
lựa chọn phục vụ bay chụp thực nghiệm. Máy bay 
Phantom 4 Pro là dòng máy bay cánh quạt do hãng 
DJI sản xuất. Một bộ thiết bị Phantom 4 pro bao 
gồm thân máy và bộ điều khiển. Các bộ phận chính 
gắn trên thân máy bao gồm các cảm biến tránh va 
đập theo 5 hướng (trái, phải, trước, sau, dưới), bốn 
mô tơ, 4 cánh quạt có thể tháo rời, chân hạ cánh cố 
định phía bên dưới. Bộ điều khiển từ xa gồm các 
nút bấm điều khiển quá trình bay, điều khiển có 
tích hợp 2 ăng ten với 2 tần số: 2,4 và 5,8 GHz (DJI, 
2017), có cổng kết nối với máy tính bảng hoặc điện 
thoại thông minh để cài đặt các thông số bay chụp 
hoặc hình hiển thị ảnh chụp trực tiếp từ máy bay. 
Hình ảnh của bộ thiết bị Phantom 4 pro như Hình 
3. Các thông số kỹ thuật của thiết bị được thể hiện 
trong Bảng 1 (DJI, 2017). 
Trọng lượng 1280 (g) 
Cao; dài; rộng 18,5; 28,9; 28.9 (cm) 
Tóc đo ̣ bay lên tối đa 5 (m/s) 
Tóc đo ̣ bay xuóng tói đa 3 (m/s) 
Tóc đo ̣ bay ngang tói đa 16 (m/s) 
Thời gian bay 23 (phút) 
Tàm bay cao nhát 6000 (m) 
Nhiê ̣ t đo ̣ hoạt đo ̣ ng O - 40 (đo ̣ C) 
Định vị GPS/GLONAS 
Các thông số về máy ảnh như sau: 
Đặc tính 
kỹ thuật 
Cảm 
biến 
Độ 
phân 
giải 
Tiêu cự 
Kích thước 
ảnh 
P4P 1” CMOS 20 MP 8.8 mm 4864x3648 
Phần mềm xử lý: Hiện nay, các phần mềm xử lý 
ảnh UAV được sử dụng rộng rãi bao gồm: Agisoft 
Photoscan, ENVI, Trimple Business Center, Erdas 
Leica Photogrammetry Suite, PhotoModeler 
Scanner, Pix4UAV Desktop. Mỗi phần mềm có ưu 
nhược điểm khác nhau. Tuy nhiên, trong một 
nghiên cứu của nhóm tác giả (Sona et al., 2014), 
phần mềm Agisoft Photoscan được đánh giá là tốt 
nhất. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này, phần 
mềm Agisoft Photoscan được lựa chọn để xử lý 
ảnh UAV chụp từ khu vực thực nghiệm. Các phân 
tích đánh giá phần mềm này có thể tham khảo 
trong (Sona et al., 2014). 
4.2. Thiết bị GNSS-RTK 
Trong nghiên cứu này, thiết bị GNSS-RTK được 
sử dụng để đo điểm khống chế ảnh và đo chi tiết 
địa hình mỏ đá là máy CHC X91B do hãng CHCNAV 
sản xuất (Bảng 2). 
Tín 
hiệu 
vệ 
tinh 
Thu nhận 
và xử lý 
đồng thời 
254 kênh 
GPS: L1, L2, L5; GLONASS: L1, L2. 
BDS: B1, B2, B3; SBAS: WAAS, 
EGNOS, MSAS. 
Loại trừ nhiễu đa đường. 
Đo pha sang mang ít nhiễu. 
Độ 
chính 
xác 
Đo động 
thời gian 
thực 
(RTK) 
Mặt bằng: 8 mm + 1 ppm RMS. 
Độ cao: 15 mm + 1 ppm RMS. 
Thời gian đo: <10s; Độ tin cậy: 
>99,9%. 
Đo tĩnh 
xử lý sau 
Mặt bằng: 3 mm + 0.1 ppm RMS. 
Độ cao: 5 mm + 0.4 ppm RMS. 
5. Đo đạc thực nghiệm 
5.1. Đo GNSS-RTK thành lập mô hình DEM 
Các điểm khống chế ảnh phục vụ cho bay chụp 
UAV và các điểm đo vẽ chi tiết ở mỏ đều thực hiện 
bằng phương pháp đo GNSS-RTK. Máy cố định 
(Basê) được kết nối với điểm gốc giải tích 1 đã
Hình 3. Thiết bị bay Phantom 4 pro và bộ điều khiển. 
Bảng 1. Thông số chính của Phantom 4 Pro (DJI, 2017). Bảng 2. Thông số chính của máy CHC X91B. 
 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 23 
được thành lập tại mỏ. Công tác đo đạc GNSS-RTK 
được thực hiện ngay sau khi bay chụp UAV. Tổng 
số điểm RTK là 1625 điểm. Các điểm đo bao gồm 
các điểm đặc trưng của địa hình mỏ như điểm 
chân tầng, mép tầng, mặt tầng, và các điểm đặc 
biệt xuất hiện trên khu vực thực nghiệm. Khoảng 
cách trung bình giữa các điểm chi tiết là 15÷20 m 
một điểm. 
5.2. Thành lập mô hình DEM bằng phương 
pháp bay chụp UAV 
5.2.1. Thành lập các điểm khống chế ảnh 
Từ địa hình thực tế khu vực đo vẽ, các điểm 
khống chế ảnh được tính toán là 12 điểm, trong đó 
07 điểm nắn ảnh (điểm màu đỏ trên Hình 5a), và 
05 điểm làm điểm kiểm tra (điểm màu vàng trên 
Hình 5a). Điểm khống chế ảnh được thiết kế kích 
thước 60x60 cm, in trên giấy bạt có độ phản xạ cao 
(Hình 5b). 
Tạo độ điểm khống chế ảnh được đo bằng 
phương pháp GNSS-RTK, trong quá trình đo dùng 
kẹp gương để đảm bảo ổn định và mỗi điểm được 
đo 3 lần. 
5.2.2. Bay chụp UAV 
Quá trình bay chụp được thiết kế trên phần 
mềm Pix4D Capture, các thông số cần thiết lập bao 
gồm độ cao bay, tốc độ bay, độ chồng phủ theo 
hướng dọc và ngang, góc chụp ảnh. Sau khi khai 
báo các thông số trên phần mềm, các dải bay sẽ 
được tự động tính toán và thiết kế. Với địa hình 
khu thực nghiệm có diện tích 15 ha, lịch bay UAV 
được thiết kế trong 01 ca bay. Độ cao bay chụp 
150 m, vị trí máy bay cất cánh ở độ cao +100 m. 
Độ phủ trùm dọc và ngang đều là 80%. Tổng số 
ảnh thu được là 120, độ phân giải ảnh là 4,09 
cm/pixcel. 
5.3. Thành lập mô hình số độ cao DEM từ ảnh 
bay chụp UAV 
5.3.1. Thành lập mô hình DEM 
Ảnh bay chụp UAV được xử lý trên phần mềm 
Agisoft Profêssional 1.5.4. Đây là phần mềm được 
sử dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất. 
Trong tổng số 12 mốc khống chế ảnh, chọn 07 
mốc làm điểm khống chế nắn ảnh (GCP), 05 mốc 
còn lại làm điểm khống chế kiểm tra (GCP). Các 
GCP và GCCP được chọn phân bố đều trên địa hình 
khu đo, ở các mức độ cao khác nhau đảm bảo phản 
ánh được sự ảnh hưởng của thay đổi địa hình tới 
mô hình thành lập được. 
Do khu vực thực nghiệm của mỏ là khu vực 
đang khai thác, không có lớp phủ bề mặt. Do vậy, 
trong ranh giới nghiên cứu mô hình số bề mặt 
cũng chính là mô hình số độ cao của mỏ (Hình 6c). 
5.3.2. Đánh giá độ chính xác mô hình 
Từ kết quả trên Bảng 3, Bảng 4 cho thấy sai số 
trung bình các thành phần X, Y, Z, XY của các điểm 
nắn ảnh tương ứng là 0,3 cm, 0,2 cm, 0,1 cm và 0,4 
cm. Trong khi đó, sai số trung bình các thành phần 
X, Y, Z, XY của các điểm kiểm tra tương ứng là 1,3 
cm, 0,9 cm, 2,1 cm và 1,5 cm. Từ kết quả đánh giá 
cho thấy, mô hình hoàn toàn có thể sử dụng trong 
công tác tính trữ lượng mỏ và thành lập bản đồ tỷ 
lệ 1:1000. 
Hình 4. Công tác đo GNSS-RTK thực địa. 
(a) 
(b) 
Hình 5. Điểm khống chế ảnh. (a) Vị trí điểm khống 
chế ảnh trên thực địa; (b) Tiêu khống chế ảnh. 
24 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 
6. Tính trữ lượng khai thác 
Trữ lượng được tính theo ranh giới cho trước 
và giữa bề mặt hiện trạng đo được với mức kết 
thúc của mỏ (mức +20 m). Công tác tính trữ lượng 
khai thác được thực hiện trên phần mềm Topo-
HSmo. Tính toán trữ lượng được thực hiện theo 
phương pháp mặt cắt đứng song song, khoảng 
cách giữa các mặt cắt tính 10 m. 
Điểm 
Sai số 
Δx (cm) Δy (cm) ΔZ(cm) ΔXY (cm) 
11 -1,9 -1,1 2,1 2,2 
8 0,8 1,1 -1,3 1,4 
6 0,0 -0,8 -1,6 0,8 
4 0,2 0,7 -3,2 0,7 
2 -2,2 -0,9 -1,3 2,4 
RMSE 1,3 0,9 2,1 1,5 
Trữ lượng mỏ tính thêo địa hình trên mô hình 
3D UAV: 7 619 225,86 m3 
Trữ lượng mỏ tính thêo địa hình trên mô hình 
3D GNSS-RTK: 7 613 711,57 m3 
Chênh lệch trữ lượng mỏ giữa hai phương 
pháp: 5514,29 m3; Ước tính lệch 0,07% tổng trữ 
lượng toàn mỏ. 
Điểm 
Sai số 
Δx (cm) Δy (cm) ΔZ (cm) ΔXY (cm) 
10 0,3 0,0 -0,2 0,3 
12 -0,3 -0,1 0,1 0,3 
7 -0,2 0,1 -0,1 0,2 
5 0,6 0,3 0,2 0,7 
1 -0,1 -0,1 -0,1 0,2 
3 -0,3 -0,2 -0,2 0,4 
9 -0,1 0,1 0,2 0,2 
RMSE 0,3 0,2 0,1 0,4 
(a) 
(b) (c) 
Hình 6. Một số sản phẩm thành lập từ ảnh bay chụp UAV. 
(a) Mô hình 3D; (b) Ảnh trực giao; (c) Mô hình số bề mặt (DSM). 
Bảng 3. Độ chính xác nắn ảnh. 
Bảng 4. Độ chính xác mô hình thông qua các điểm 
kiểm tra 
 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 25 
7. So sánh kết quả tính trữ lượng dựa trên mô 
hình UAV và mô hình GNSS-RTK 
Theo Qui phạm Trắc địa mỏ Việt Nam, độ chính 
xác tính trữ lượng, khi trữ lượng mỏ lớn hơn 2 
triệu m3 thì sai số giữa tính toán và kiểm tra không 
được vượt quá 1% tổng trữ lượng khai thác (Viện 
tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam, 2015). Mặc dù sử 
dụng cùng phương pháp tính toán trữ lượng, 
nhưng việc kỳ vọng không có sai số là điều không 
thực tế do sự khác biệt về phương pháp đo đạc. 
Bên cạnh đó, mật độ điểm xây dựng mô hình DEM 
từ dữ liệu UAV lớn hơn rất nhiều so với mật độ 
điểm của mô hình DEM từ GNSS/RTK. Từ đó, sai 
số khái quát địa hình của UAV nhỏ hơn sai số khái 
quát địa hình của GNSS/RTK. Sự khác biệt giữa trữ 
lượng tính từ dữ liệu đo đạc bằng hai phương 
pháp là 5514,29 m3 (chiếm 0,07%) với trữ lượng 
tính từ 3D UAV lớn hơn trữ lượng tính từ 3D 
GNSS-RTK. Nếu qui chuyển về sự khác biệt độ cao 
giữa hai bề mặt đo bằng UAV và bề mặt đo bằng 
GNSS-RTK được tính theo công thức (11) sẽ là 3,5 
cm. 
8. Kết luận 
Trong nghiên cứu này, với mục tiêu đánh giá độ 
chính xác tính trữ lượng khai thác mỏ lộ thiên từ 
mô hình số độ cao thành lập từ công nghệ bay 
chụp không người lái UAV, công nghệ GNSS-RTK 
đã được sử dụng để đo chi tiết khu vực thực 
nghiệm. Phương pháp tính trữ lượng được lựa 
chọn là phương pháp mặt cắt đứng song song. 
Kết quả đo đạc thực nghiệm và tính toán trữ 
lượng cho thấy: 
- 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%, 
- Kết quả đáp ứng được yêu cầu về độ tin cậy 
trong Qui phạm Trắc địa mỏ Việt Nam. 
(a) (b) 
Hình 7. Mô hình số độ cao (DEM). (a). Lập từ dữ liệu UAV; (b). Lập từ số liệu đo RTK. 
Hình 8. Mặt cắt địa hình tính trữ lượng. 
26 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 
Tài liệu tham khảo 
Alvarado, M., Gonzalez, F., Fletcher, A., & Doshi, A., 
(2015). Towards the Development of a Low 
Cost Airborne Sensing System to Monitor Dust 
Particles after Blasting at Open-Pit Mine Sites. 
Sensors, 15(8), 19667. Retrieved from 
19667. 
Barry, P., & Coakley, R., (2013). Accuracy of UAV 
photogrammetry compared with network 
RTK GPS. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens, 
XL-1 W. 27 - 31. 
Berie, H. T., & Burud, I., (2018). Application of 
unmanned aerial vehicles in earth resources 
monitoring: focus on evaluating potentials for 
forest monitoring in Ethiopia. European 
Journal of Remote Sensing 51(1). 326 - 335. 
doi:10.1080/22797254.2018.1432993 
Bui, D. T., Long, N. Q., Bui, X. N., Nguyen, V. N., Van 
Pham, C., Van Le, C., Kristoffersen, B., (2017). 
Lightweight Unmanned Aerial Vehicle and 
Structure-from-Motion Photogrammetry for 
Generating Digital Surface Model for Open-Pit 
Coal Mine Area and Its Accuracy Assessment. 
Paper presented at the International 
Conference on Geo - Spatial Technologies and 
Earth Resources. 
Bui, T. D., Nguyen, C. V., Hoang, M. H., Dong, B. P., 
Nhu, V. H., Tran, T. A., & Nguyen, Q. M., (2016). 
Xây dựng mô hình số bề mặt và bản đồ trực ảnh 
sử dụng công nghệ đo ảnh máy bay không người 
lái. Paper presented at the Hội nghị khoa học: 
Đo đạc bản đồ với ứng phó biển đổi khí hậu, Hà 
Nội. 
Colomina, I., & Molina, P., (2014). Unmanned 
aerial systems for photogrammetry and 
remote sensing: A review. ISPRS Journal of 
Photogrammetry and Remote Sensing 92. 79 - 7. 
doi:https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs. 2014. 
02.013. 
Cryderman, C., Mah, S. B., & Shufletoski, A., (2014) 
Evaluation of UAV Photogrammetric Accuracy 
for Mapping and Earthworks Computations. 
Geomatica 68(4). 309 - 317. doi:10.5623 /cig 
2014 - 405. 
DJI., (2017). Phantom 4 Pro Visionary intelligence 
and elevated imagination, https://www.dji 
.com/phantom-4-pro. 
Feng, Q., Liu, J., & Gong, J., (2015). Urban Flood 
Mapping Based on Unmanned Aerial Vehicle 
Remote Sensing and Random Forest Classifier-
A Case of Yuyao, China. Water, 7(4), 1437. 
Retrieved from 
4441/7/4/1437. 
Lê Văn Cảnh, & Nguyễn Quốc Long, (2015). Nâng 
cao hiệu quả phương pháp Sobolêvski trong 
việc tính trữ lượng khoáng sản. Công nghiệp 
mỏ 6. 65 - 67. 
Lee, S., & Choi, Y., (2015). On-site demonstration 
of topographic surveying techniques at open-
pit mines using a fixed-wing unmanned aerial 
vehicle (drone). Tunnel & Underground Space 
25. 527.- 533. 
Lee, S., & Choi, Y., (2015). Topographic survey at 
small-scale open-pit mines using a popular 
rotary-wing unmanned aerial vehicle (drone). 
Tunnel & Underground Space 25. 462 - 469. 
Lee, S., & Choi, Y., (2016). Reviews of unmanned 
aerial vehicle (drone) technology trends and 
its applications in the mining industry. 
Geosystem Engineering 19(4). 197 - 204. doi: 
10.1080/12269328.2016.1162115 
Mourato, S., Fernandez, P., Pereira, L., & Moreira, 
M., (2017). Improving a DSM Obtained by 
Unmanned Aerial Vehicles for Flood Modelling. 
Paper presented at the IOP Conf. Series: Earth 
and Environmental Science. 
Nguyen Quốc Long, C. X. C., (2019). Ứng dụng máy 
bay không người lái (UAV) để xây dựng mô 
hình số bề mặt và bản đồ mỏ lộ thiên khai thác 
vật liệu xây dựng. Tạp chí công nghiệp mỏ 1 - 
2019. 9. 
Nguyen Quoc Long, X. N. B., Cao Xuan Cuong, Le 
Van Canh, (2019). An approach of mapping 
quarries in Vietnam using low-cost Unmanned 
Aerial Vehicles. Sustainable Development of 
Mountain Territories 11(2). 199 - 209. 
Oleire-Oltmanns, S., Marzolff, I., Peter, K., & Ries, J., 
(2012). Unmanned Aerial Vehicle (UAV) for 
Monitoring Soil Erosion in Morocco. Remote 
 Lê Văn Cảnh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 19 - 27 27 
Sens., 4(11). 3390-3416. doi:10.3390/rs4113 
390. 
Paneque-Gálvez, J., McCall, M. K., Napoletano, B. 
M., Wich, S. A., & Koh, L. P., (2014). Small 
drones for community-based forest 
monitoring: An assessment of their feasibility 
and potential in tropical areas. Forests 5(6). 
1481 - 1507. 
Rokhmana, C. A., (2015). The Potential of UAV-
based Remote Sensing for Supporting 
Precision Agriculture in Indonesia. Procedia 
Environmental Sciences 24 (Supplement C). 
245 - 253. doi: https://doi.org/10.1016/ j. 
proenv.2015.03.032. 
Sona, G., Pinto, L., Pagliari, D., Passoni, D., & Gini, R., 
(2014). Experimental analysis of different 
software packages for orientation and digital 
surface modelling from UAV images. Earth 
Science Informatics 7(2). 97 - 107. doi:10.1007 
/s12145-013-0142-2. 
Viện tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam, (2015). Tiêu 
chuẩn Việt Nam ngành Trắc Địa Mỏ. Hà Nội.