Inwentaryzacja hałd kopalni dronem - LiDAR i fotogrametria

Inwentaryzacja hałd kopalni dronem - LiDAR i fotogrametria

Zamknięcie miesiąca w kopalni kruszywa pod Warszawą. 14 hałd piasku kwarcowego, łączna powierzchnia 18 hektarów. Geodeta z tachimetrem: 3 dni robocze, dwuosobowa brygada, wstrzymanie ruchu wozideł w strefie pomiaru. Dron z RTK: 4 godziny lotu, jeden operator, ruch w wyrobisku bez przerwy. Rozbieżność między obiema metodami - 0,8 procent objętości. To historia o tym, jak fotogrametria i LiDAR zastępują geodezję naziemną w kopalni - i tam, gdzie tej zamiany jeszcze nie ma.

Po co liczyć objętość hałdy co miesiąc

Objętość hałdy to nie geologia, lecz księgowość. Dla kopalni kruszywa (Lafarge, Cemex, Górażdże, Strabag) comiesięczna inwentaryzacja stockpile jest potrzebna z trzech powodów. Pierwszy - zamknięcie miesiąca w ERP: różnica między urobkiem a sprzedażą musi się zgadzać z fizycznym zapasem na zwałowisku, inaczej audytor Big Four wystawia qualified opinion. Drugi - zabezpieczenie kredytu obrotowego: banki finansują kapitał obrotowy pod faktyczny zapas, a kwartalne uzgodnienie idzie po pomiarze geodezyjnym. Trzeci - transakcja sprzedaży biznesu: due diligence zakładu przeróbczego zawsze zawiera niezależny pomiar hałd z ostatnich 12 miesięcy.

Na poziomie liczb oznacza to, że błąd 5 procent na hałdzie 80 000 ton piasku kwarcowego po cenie 42 PLN za tonę - to 168 000 PLN rozbieżności w jednej linii bilansu. Jeden taki gap i kontroler finansowy żąda przeliczenia z tolerancją nie wyższą niż 2 procent. Tu kończy się epoka tachimetru, a zaczyna lot dronem z dowiązaniem RTK.

Fotogrametria i LiDAR - co wybrać i kiedy

Dwie technologie rozwiązują jedno zadanie - budowę cyfrowego modelu powierzchni (DSM) hałdy - lecz z różną dokładnością, ceną i ograniczeniami. Fotogrametria wykorzystuje serię nakładających się zdjęć RGB z drona, przetwarzanych w Agisoft Metashape, Pix4DMapper lub DJI Terra. LiDAR to skaner aktywny, wysyłający impulsy laserowe, który widzi grunt nawet przez rzadką roślinność.

ParametrFotogrametriaLiDAR
Błąd objętości1-3 procent0,5-1,5 procent
Roślinność na hałdzieZawyża objętośćFiltruje punkty roślinności
Śnieg na hałdzieNie rozróżnia powierzchniWnika w warstwę górną
Tempo pokrycia (20 ha)3-4 godziny lotu2-3 godziny lotu
Cena za wizytę2 800-9 500 PLN+50-80 procent do fotogrametrii
SprzętDJI Mavic 3E lub Phantom 4 RTKDJI Matrice 350 + Zenmuse L2

Wybór praktyczny: dla kruszywa, piasku, żwiru i tłucznia na otwartym placu - fotogrametria. Powierzchnia jest kontrastowa, brak roślinności, błąd 1,5-2 procent mieści się w wymaganiach audytu. Dla węgla, biomasy, kompostu, soli drogowej pod zadaszeniem lub z porośnięciem trawą po obrzeżach - LiDAR. LiDAR jest też obowiązkowy dla zimowej inwentaryzacji kopalni, gdy hałda jest pokryta śniegiem 5-20 cm, a fotogrametria zawyża objętość.

RTK, GCP i podpis geodety uprawnionego

Dokładności 0,5-1,5 procent nie osiąga się dronem z pudełka. Standardowy DJI Mavic 3E bez RTK ma błąd pozycji 1,5-3 metry, co na hałdzie 8-metrowej zamienia się w 8-12 procent błędu objętości. Poważna inwentaryzacja wymaga trzech składników.

  • Baza RTK w kopalni. Własna baza Trimble R12 lub Leica GS18, dowiązana do osnowy geodezyjnej (układ PL-2000), daje centymetrową pozycję drona w każdej chwili lotu. Alternatywa - sieciowy RTK przez ASG-EUPOS, ale z opóźnieniem i bez gwarancji łączności w wyrobisku poniżej poziomu terenu.
  • GCP (Ground Control Points). 6-12 punktów kontrolnych po obwodzie i w środku obszaru, oznaczonych płachtami 60x60 cm, których współrzędne zdjęto tachimetrem lub GNSS. Bez GCP nalot RTK daje dokładność płaską, ale pionową - z dryfem 5-10 cm na hektar.
  • Podpis geodety uprawnionego. Do operatu przyjmowanego przez audytora, bank lub kupca biznesu potrzebna jest pieczęć geodety uprawnionego z zakresem 1 lub 2. VisionAir pracuje w parze z warszawskim biurem geodezyjnym - nasz pilot lata, ich geodeta podpisuje finalny operat z obliczeniem mas ziemnych.

Workflow jednego dnia inwentaryzacyjnego

  1. Dzień minus 2: uzgodnienie z kierownikiem ruchu zakładu. Odbiór mapy zakładu, schematu wyrobiska, harmonogramu ruchu wozideł. Zgłoszenie BVLOS do PAŻP przy pracy powyżej 120 m AGL lub poza VLOS - dla większości placów niewymagane.
  2. Dzień minus 1: kontrola prognozy. Deszcz, wiatr powyżej 12 m/s, widoczność poniżej 5 km - przekładamy. Fotogrametria nie działa przy wilgotnej hałdzie z odbłyskami i przy pochmurnym świetle z płaskimi cieniami. LiDAR jest obojętny na światło, ale nie na deszcz - krople deformują chmurę punktów.
  3. Dzień 0, rano: rozłożenie GCP na 1 godzinę przed lotem. Zdjęcie współrzędnych tachimetrem, zapis w operacie.
  4. Dzień 0, lot: 60-80 m AGL dla fotogrametrii, 50-70 m dla LiDAR. Pokrycie frontalne 80 procent, boczne 70 procent. Prędkość 6-8 m/s. Dla 20 ha - 3-5 godzin z dwiema zmianami baterii.
  5. Dzień 0, wieczorem: upload zdjęć do chmury, wstępny DSM w DJI Terra Cloud do kontroli pokrycia.
  6. Dzień plus 1: finalna obróbka w Metashape (fotogrametria) lub TerraScan (LiDAR). Filtrowanie punktów roślinności i sprzętu, budowa DTM, obliczenie objętości każdej hałdy względem płaszczyzny bazowej lub względem poprzedniego pomiaru.
  7. Dzień plus 2: operat z podpisem geodety uprawnionego, eksport JSON do ERP klienta, kontrolny podgląd 3D w przeglądarce dla kontrolera finansowego.

Cennik VisionAir na inwentaryzację 2026

Typ obiektuPowierzchniaCena za wizytęCykliczność
Mały plac kruszywado 5 ha2 800-4 500 PLNJednorazowo lub 1x/kwartał
Średni zakład przeróbczy5-20 ha4 500-7 500 PLN1x/miesiąc
Duża kopalnia20-60 ha6 500-12 000 PLN/wizytaAbonament miesięczny
Dopłata LiDARDowolna+50-80 procentNa żądanie
Podpis geodety uprawnionegoDowolnaW cenie pakietuKażdy operat

Abonament w cyklu miesięcznym daje 15-25 procent rabatu od ceny jednorazowej za wizytę. Dla KGHM, Lafarge lub Cemex, prowadzących 6-12 placów jednocześnie, osobno wyceniamy framework agreement ze stałą stawką za hektar (od 380 PLN/ha dla fotogrametrii, od 620 PLN/ha dla LiDAR).

Case: zakład przeróbczy pod Warszawą, 28 ha, 11 miesięcy abonamentu

  • Klient: średni zakład produkcji kruszywa łamanego, okolice Wyszkowa. 28 ha placów, 9 czynnych hałd, dobowy obrót 4 200 ton.
  • Przed VisionAir: brygada geodezyjna raz na kwartał, pomiar 4 dni, wstrzymanie 1/4 wyrobiska na czas pomiaru. Koszt kwartalny 18 000 PLN plus utracony przychód 23 000 PLN z przestoju.
  • Z VisionAir od lutego 2025: wizyta dronem raz w miesiącu, 6 800 PLN/wizyta, bez wstrzymywania wyrobiska. Wizyta LiDAR raz na kwartał (dla hałd z roślinnością po obwodzie) - dodatkowo 4 100 PLN.
  • Wynik po 11 miesiącach: gap inwentaryzacyjny spadł z 4,1 procent (tachimetr) do 1,3 procent (fotogrametria z GCP), co pozwoliło bankowi podnieść linię kredytową o 2,4 mln PLN pod faktyczny zapas.
  • Dodatkowy efekt: change detection między pomiarami miesięcznymi ujawnił systemowe niedosypanie wozidła na hałdę 7 (-2,8 procent normy), przyczyna - awaria wagi na zsypie, naprawione w 3 dni.

Przed dronem moje zamknięcie miesiąca było stałym kompromisem z rzeczywistością. Pomiar tachimetryczny raz na kwartał, a między kwartałami - bookkeeping po planowej normie wozideł. Audytor co roku prosił o wyższą dokładność, ale cena pomiaru kwartalnego nie pozwalała robić go częściej. Dron z RTK i LiDAR ten gap zamknął. Teraz mam stockpile w JSON każdego 5. dnia miesiąca, rozbieżność 1,3 procent, audytor spokojny. Zwrot z abonamentu - 2,5 miesiąca.

Marek Walczak, CFO, zakład produkcji kruszywa, Mazowieckie

Najczęściej zadawane pytania

Jaki jest dopuszczalny błąd dla księgowej inwentaryzacji stockpile?
Standard Big Four (PwC, KPMG, EY, Deloitte) dla audytu kopalni i zakładów przeróbczych - nie wyżej niż 2 procent objętości hałdy dla materiałów do 50 000 ton i nie wyżej niż 1,5 procent dla hałd powyżej. Fotogrametria z RTK i 6-12 GCP daje stabilnie 1-2 procent, LiDAR - 0,5-1,5 procent, co spełnia wymóg z zapasem. Tachimetr daje 0,3-0,8 procent na jednej hałdzie, ale przez dyskretne pokrycie 8-15 punktów na hałdę kumuluje błąd całkowy 3-5 procent na placu z 10+ hałdami.
Czy można zeskanować hałdę pod zadaszeniem lub w zamkniętym hangarze?
Nie, dron wymaga linii widzenia i sygnału GPS, czego pod dachem nie ma. Alternatywy dla magazynów krytych: naziemny skaner laserowy (Faro Focus, Leica RTC360) z 4-8 stanowisk - dokładność 0,8-1,2 procent, koszt zbliżony do LiDAR-drona, ale tempo 2-3 razy niższe. Jeśli hałda jest częściowo zadaszona (np. silos z półotwartym dachem), część otwartą skanujemy dronem, część krytą - naziemnie, łączymy w jednym operacie.
Ile czasu zajmuje pomiar placu 20 ha i kiedy dostanę operat?
Lot - 3-5 godzin z jednym pilotem i zmianą baterii co 35-40 minut. Rozłożenie GCP - dodatkowo 60-90 minut przed lotem. Obróbka zdjęć w Metashape na stacji z RTX 4090 - 12-18 godzin dla fotogrametrii, 6-10 godzin dla LiDAR. Finalny operat z podpisem geodety uprawnionego - na drugi dzień roboczy po pomiarze. Tryb pilny w 24 godziny możliwy, dopłata +35 procent.
Czy VisionAir podpisuje operat jako geodeta uprawniony?
Samodzielnie nie - nasi piloci mają kwalifikacje UAVO A1/A3 i A2, NSTS-01/05, BVLOS, ale nie uprawnienia geodezyjne. Pracujemy w stałej parze z warszawskim biurem geodezyjnym, geodeta uprawniony z zakresem 1 (osnowy geodezyjne) i 2 (rozgraniczanie i podziały) podpisuje finalny operat. Podpis jest w cenie pakietu, bez dopłaty. Jeśli mają Państwo własnego geodetę uprawnionego - przekazujemy mu chmurę punktów i DSM w LAS/GeoTIFF, operat opracowuje samodzielnie.
Czy można zrobić pomiar zimą przy śniegu na hałdach?
Fotogrametria zimą nie działa: śnieg likwiduje kontrast, algorytm nie rozróżnia powierzchni i zawyża objętość o 5-12 procent. LiDAR działa - impuls laserowy przebija warstwę śniegu do 8-15 cm i zwraca punkty z samej hałdy. Do zimowej inwentaryzacji kopalni przechodzimy w całości na LiDAR (Zenmuse L2 na DJI Matrice 350), cena wyższa, ale błąd zostaje w normie 1-2 procent. Alternatywa - przełożenie pomiaru na odwilż, ale dla zamknięcia grudniowego to często nie wchodzi w grę.
[ Готовы обсудить проект? ]

Pilotażowy pomiar Państwa hałdy w 7 dni

Prosimy o powierzchnię placu i liczbę hałd. Przyjedziemy na bezpłatny pilotaż, wykonamy fotogrametryczny pomiar jednej hałdy i porównamy z Państwa ostatnim operatem tachimetrycznym. Rozbieżność i koszt abonamentu - w jednym PDF.

Opisz projekt
5 pól — tyle wystarczy, żeby przygotować wycenę.