顾及地表沉陷的矿区地貌可视化实现方法

在矿区开采沉陷预计结果的可视化过程中,由于矿区原始地貌离散高程数据与开采沉陷预计格网数据这两种空间数据不一致,数据融合很复杂,很难将矿区受开采沉陷影响后的地貌详实的显示出来.为此,基于CASS软件有效地融合了这两种空间数据,并成功的实现了顾及地表沉陷的矿区地貌可视化.该方法形象真实的反映矿区开采地表沉陷后的地貌特征,为分析和评价开采沉陷损害程度以及沉陷区治理提供了依据.     

SuperMap系统在开采沉陷预计分析中的应用

地理信息系统空间数据的获取、存储、分析、处理和显示等技术，对研究和解决有关开采沉陷的预计分析、变形监测和其防护问题是相当实用和有效的。为了充分利用现有的地理信息系统软件所具有的强大的空间分析和图形显示功能，减少开发开采沉陷预计分析系统软件的工作量和缩短其开发周期，本文首先介绍了SuperMap地理信息系统软件和将其应用到开采沉陷预计分析中的必要性和意义，然后阐述了利用SuperMap和VC 6．0进行无缝结合来实现开采沉陷预计分析系统的开发过程和方法。利用该系统实现了矿区工作面地表移动变形的动态演示、图形的绘制、空间数据的分析和损害等级的评定等。     

带自稳定双相机的低空无人飞艇航测系统

研发了一套自稳定双拼相机低空无人飞艇航测系统.该系统以无人飞艇为飞行平台,以带稳定平台的双拼相机为影像获取设备,以测绘城区1∶2000以上大比例尺地形图为应用目标.通过实验对该系统的设计原理和达到的成果精度进行验证,结果表明,采用该系统进行低空摄影测量可达到测绘1∶2000以上大比例尺地形图的精度要求.该系统已成功应用于地形图测绘、城区规划、三维城市建模、矿区开采沉陷损害评估等领域.     

三维激光扫描技术在精细地形图绘制中的应用

为解决煤矿沉陷区由于其范围较小、地形复杂和人员通行困难等因素,致使全站仪内外业一体化数字成图或数字摄影测量方法因工期与成本原因,无法较好满足工作需求.采用三维激光扫描仪通过非接触测量极大的解决了通行问题,既保证成图精度要求,又提高了工作效率.将三维激光扫描技术与GPS技术相结合进行外业数据采集,通过点云处理,进行等高线、精细地形图绘制.研究结果表明:该方法可以满足大比例尺测图精度要求.     

黄土矿区开采沉陷与地表损害研究述评

黄土高原及其过渡地带是中国主要产煤基地,区域生态环境脆弱且地理、地质条件复杂,大范围地下采煤已导致严重的地表沉陷与损害,其规律与中东部平原矿区明显不同。多年来,针对黄土矿区开采沉陷与地表损害问题的研究已取得一定进展。基于笔者及众多学者的研究成果,总结分析黄土矿区地表移动、开采裂缝与台阶、黄土层附加变形、斜坡滑移与滑坡、环境退化与损伤的基本特征;揭示黄土矿区开采沉陷中的土岩互馈影响、土体单元体积变形、失水固结变形、湿陷变形、山坡滑移、滑坡、裂缝、环境损伤的机理;介绍黄土矿区开采沉陷与变形的预计模型及其适用性;阐述卫星定位测量、激光雷达扫描、重力异常测量、多源遥感分析等测绘技术在开采沉陷与损害监测中的应用进展,并分析其技术局限性。在此基础上从黄土矿区开采沉陷的细观破坏特征及微观变形机理、黄土山区多工作面开采沉陷预计、老采空区地表稳定性、采煤沉陷与环境损伤的时空效应等方面,展望有待深入研究的科学技术问题,供学术界借鉴。     

基于遥感影像的矿区地形图更新方法与精度分析

针对大比例尺地形图的更新一直是测绘领域的关键问题,根据矿区的地理特点,利用高分辨率快鸟遥感影像的实验,得出了矿区1:2000比例尺地形图更新的技术流程、方法及精度分析,并对遇到的多个技术问题提出了解决方案.实践证明,该方法作业时间短,更新精度高,是地形图更新的一种有效、实用的方法.     

煤矿采空区地表沉陷可视化仿真

为实现煤矿采空区地表沉陷可视化,结合MATLAB仿真技术,利用矿区地质煤层条件和岩移观测参数及地表沉陷有关数据,建立采空区地表沉陷以动态时间函数结合概率积分法的预计模型,对煤矿开采造成的地面沉陷区进行仿真计算和分析.结果表明:该方法能反映地表移动的动态特征,实现了煤炭开采对地面动态沉陷影响的较为精确的分析与计算,可以直观而精确地对地表变形各种图形自动绘制,为其它矿区制定采煤采空区的预防和治理方案提供一个交互的三维仿真平台及可靠依据.     

顾及矿区地貌特征的开采沉陷三维可视化实现方法

针对已有开采沉陷三维可视化方法中不能考虑矿区地貌特征的不足,通过在开采沉陷预计程序中增加高程修正计算功能,对矿区地表高程进行下沉修正计算,并借助Surfer实现了顾及矿区地貌特征的开采沉陷三维可视化。该方法操作和实现简单,实现了对矿区地表塌陷后真实状况的三维可视化预计。实例应用表明,相比已有开采沉陷三维可视化方法,利用该方法生成的三维表面,更能够形象直观地表现矿区地表塌陷后的移动和变形状况,为方便进行开采沉陷防灾减灾工程的设计提供了依据。     

GIS在煤矿区塌陷监测中的应用研究

结合矿区开采沉陷研究工作的特点,分析了GIS在矿山塌陷监测领域应用的关键技术问题。通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显示功能对理论预计结果和现场监测结果进行综合分析,从而直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围,希望能更好地为矿区经济建设,煤矿企业安全、生产、经营、管理及可持续发展服务。     

北洺河铁矿开采沉陷预计及地表变形监测与分析

根据北洺河铁矿覆岩整体性差的特点,将基于地理信息系统(GIS)和概率积分法的MSDAS-GIS系统应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山的开采沉陷预计.通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显示功能对理论预计结果和现场监测结果进行综合分析,从而直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围.     

基于GIS的矿区开采沉陷影响土地利用变化研究

运用地理信息系统（GIS）技术手段对矿区开采沉陷所引起的土地利用变化特征进行了分析。以某一矿区的开采沉陷数据和土地利用现状图为基础数据，在GIS平台下，开发了土地利用变化特征的空间分析原型系统，实现了各种土地利用类型的范围和准确影响面积等土地利用变化信息和特征的自动获取和分析。     

矿山测量发展的一个新方向——土地复垦及研究现状

本文在综合分析美、英、苏及国内土地复垦经验的基础上,提出了矿山测量人员在土地复垦中的4大任务,即开采沉陷的应用研究,矿区复垦的规划设计,复垦工程的检查验收及图纸资料的测绘。并论述了土地复垦可作为矿山测量的一个新的分支学科。     

敦煌市文物古迹的沙漠化环境

采用人机交互目视解泽的方式对敦煌市土地沙漠化的现状进行调查,将土地沙漠化图与文物古迹分布图叠置,对敦煌市文物古迹的沙漠化环境进行考察.结果显示:敦煌市沙漠化土地占全市总面积的28.49%,其中中度与重度占65%,沙漠化程度相当严重;沙漠化已经对境内的文物古迹造成严重危害或威胁,其中莫高窟和寿昌城遗址直接处于重度沙漠化地带,阳关和玉门关遗址处于中度沙漠化地带,而悬泉置遗址、西千佛洞、河仓古城、马圈湾遗址以及汉长城大部等处于轻度沙漠化地带.     

矩形块划分的二维空间数据挖掘算法及其应用

空间数据挖掘的研究是当今极具发展前景的领域,也是一个广阔的研究课题,它是在大量空间数据中进行知识发现的技术.针对基于矩形块划分的二维空间数据挖掘问题,本文运用动态规划法实现了一个近似度上界为2的多项式算法,并分析了算法复杂性.实现的算法可以直接应用于数据挖掘、数字网格划分与评估、数据分割、数值地形曲面的简化等问题.     

煤层开采地表沉陷监测及预测技术现状及发展趋势

煤矿开采地表沉陷监测及预测对于煤矿地表治理及环境保护具有重要意义。详细阐述了煤矿地表沉陷监测及预测方法,并对其监测及预测过程进行了较为详细的论述与分析。指出地表沉陷监测及预测存在的问题,针对存在的问题,提出了未来基于互联网+技术以及CCD和GPS组合传感器技术,对矿区监测数据进行实时监测并进行数据处理,对处理后的数据实时传送到数据中心,数据中心根据监测结果实时调整监测区域达到最优监测效果;未来地表沉陷预测发展应考虑开采地质条件、开采工艺、开采深度、开采厚度等因素对于地表沉陷的影响,在预测的过程中确定因素的影响程度,合理选择预测方法,提高预测精度。     

DTM在开采沉陷可视化预计中的应用

数字地面模型(DTM)具有强大的三维可视化分析和空间模拟功能，它可以代替等高线对地形表面的描述，能满足对等高线数据相同的各种需求。为了充分地利用地质、矿山等许多领域的三维原始数据，以开采沉陷预计为研究对象，首先提出了将DTM用于地表移动变形可视化预计的意义，然后对其DTM构造的思路和方法进行了研究，最后，结合实例，介绍了将DTM用于开采沉陷可视化预计可以得到的最终成果。     

基于元胞自动机模型的开采沉陷模拟

 开采沉陷模拟对矿区的环境治理和生态恢复具有重要意义.本文将开采沉陷理论与地理元胞自动机相结合,基于GIS平台,以VS2010为开发工具,利用面向对象的方法,构建了开采沉陷元胞空间,探讨了开采沉陷元胞自动机模型的框架结构及实现方法,构建了开采沉陷模拟对象关系图,建立了开采沉陷元胞自动机演化模型.以山西某煤矿为例,开发了开采沉陷元胞自动机原型系统,根据研究区的煤层条件和开发方法,进行了模拟实验,分析未来开采沉陷的演变过程,为土地复垦和生态修复提供依据.结果表明,采用面向对象的方法能够较好地进行开采沉陷系统分析和开发,基于GIS和CA进行开采沉陷模拟,开发方便,系统兼容性好,能够展示更多的时空信息,便于数据管理.在空间划分上,CA模型能够与传统的预计方法有机融合,较为准确地预测未来的地表塌陷损毁情况,为塌陷区治理提供依据.由于开采沉陷涉及的学科较多,未来还需进一步完善演化模型,探讨三维空间下的系统演化过程,提高模拟的真实感和实用性.     

基于无人机激光雷达技术的开采沉陷监测方法与参数反演

矿区开采沉陷监测与预测对于煤炭安全生产来说至关重要,目前煤矿地表沉陷监测的主流手段均有一定的局限性,存在精度与效率不能兼得的问题。利用无人机激光雷达（UAV LiDAR）技术可以实现矿区地表三维点云的快速获取,建立多期数字高程模型（DEM）,两期DEM相减即可得到沉陷盆地,具有高效高精的特点。本文对无人机激光雷达地表沉陷监测的原理流程和概率积分预计参数动态反演方法进行了分析讨论,以内蒙古唐家会煤矿为例,设计了无人机激光雷达飞行方案,采集了两期激光点云数据,并对实测数据进行了组合解算、融合、滤波,建立两期DEM,求取了观测时间段内的地表下沉盆地,并进行了全盆地动态反演,得到测区概率积分预计参数。实验结果DEM精度分别为0.034mm和0.037mm;下沉盆地精度为0.050mm,结果对于煤矿开采沉陷监测与预测来说是相对可靠的,为无人机激光雷达应用于地表监测提供了案例。     

测氡技术在地表沉陷观测中的应用研究

以东山煤矿地表观测站为例,把测氡技术引入地表开采沉陷观测中,通过分析得出测氡技术完全可作为一种辅助手段与常规测量一起进行地表沉陷的观测研究。     

闽台建设用地空间特征分形对比研究

运用分形几何学理论和数理统计方法,在遥感技术与GIS技术的支持下,利用2002-2004年闽台ASTER影像数据经过几何校正等处理后提取建设用地斑块的面积和周长,对闽台建设用地分布的空间特征进行分析.研究结果表明,闽台建设用地斑块存在明显的统计意义上的自相似性,具有分形结构特征,其空间形态受自然和人文两方面因素特别是地形和交通的影响十分显著.同时台湾建设用地的平均斑块面积、分维值和规模大的斑块比重均高于福建,反映了闽台两地建设用地空间特征的区域差异.