21世纪工业4.0时代,大数据与人工智能技术促进了大型露采场由数字矿山、智能矿山向“地质、采矿、选矿、冶炼”一体化的智慧矿业发展。国内外大型-超大型金属矿山通常采用“资源-环境-经济”一体化的管控模式,其“数字化、信息化、可视化、定量化、智能化”的人工智能技术方法应用越来越广泛,尤其是立体观测与5G+实时通讯技术的拓展应用,迄今诞生了新的科学范式与深层知识发现及智慧四维管控。本文通过河北研山铁矿的地质、矿体、测量、采矿、选矿等数据集的梳理,开展露采场及其爆堆多时相遥感(光谱、雷达)无人机影像获取,利用人工智能的技术方法,深层次挖掘矿山地学信息以服务于实时矿业的智慧管控,具体研究内容与成果概述如下:(1)运用矿产勘查与矿山钻孔数据集、采矿米级爆破钻孔数据集和厘米级的工程测量数据集,构建高精度三维地质与矿体及工程模型;(2)利用“无人机”多光谱、雷达点云和地面高光谱及岩矿石微区原位分析,建立三维矿体的多参数(标识矿物、品位、辐射)精准信息模型;(3)利用无人机亚米级影像的智能模式识别,判别了影响矿山生产的地质因素:地层岩性与矿体外围的低品位矿石在色调、构造、结构方面的差异性不显著,富矿石地段夹杂透镜状侵入岩脉以及断裂构造;(4)运用三维矿体模型和数理统计、地质统计学挖掘,甄别了矿体的高光谱波段信息并构建了经验数学模型公式;(5)综合地质、矿产、光谱、雷达点云、磁法等多参数的三维模型,研发识别影响矿体采矿的地质与环境要素(变量与参数)并甄别可见光(目视)与近红外波段的围岩地层、贫矿石、矿石的显著差异性信息工作流程,开展露天矿实时性的动态采矿智能空间决策,服务于智慧矿业的地质、采矿、选矿一体化管控,提高采矿与选矿的回收率。