基于DFOS的连云港第四纪地层地面沉降监测分析

地面沉降作为目前长三角地区危害最严重的地质灾害,对长三角地区的经济发展造成了十分严重的危害.采用布里渊光时域反射技术(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)及准分布布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)等分布式监测技术(Distributed Fiber Optic Sensing,DFOS),利用连云港市徐圩新区污水处理厂内一个130m的钻孔,通过分布式光缆对该地第四纪地层的地面沉降进行了为期两年的监测与分析.主要的结果如下:目前该地区的主要沉降层为第一弱透水层;地层的沉降量与抽水含水层的孔隙水压力变化一致,且存在一定的滞后性;徐圩地区地面沉降的主要原因是与抽水含水层相邻的弱透水层的释水压缩,而不是抽水含水层的压缩变形;DFOS技术为进一步研究地面沉降的机理与变形特点提供了一种较为准确的监测方法.     

莱州湾地区水资源保护与可持续利用对策研究

以莱州湾地区水资源为研究对象,分析了区内水资源的基本特征、开发利用现状及存在的问题,指出该区水资源短缺已成定局,但尚有较大的挖掘潜力．并在此基础上提出了实现该区水资源保护与可持续利用的对策。     

廊坊北三县地区地面沉降时空分布特征与成因分析

精确、高效的垂向形变监测与分析对地面沉降灾害防控与地球动力学研究均具重要意义。采用永久散射体干涉测量(PS-In SAR)技术获取廊坊北三县地区2007~2010年地面沉降时间序列信息,并结合地层岩性、活动构造、城镇化水平与地下水开采等形变影响因素,分析研究区沉降时空分布特征与成因。结果表明:研究区地面沉降非均匀性显著,且表现出季节性变动特征;厚度较大的冲积、湖积地层沉降较发育,沉降分布受构造控制明显,断层两侧形变速率差异大,局部区域人为诱因占主导;一般、严重沉降区分布与0IBI差值0.4区域具一定空间响应,且在典型区内与中、深层承压水位漏斗空间展布吻合较好,但沉降中心偏西北。     

地面沉降的GPS监测及其基于GIS的时空规律分析

以江阴市地面沉降研究为例,讨论了地面沉降的GPS监测技术,测量结果能够满足地面沉降监测的精度要求。并着重探讨了利用GIS处理GPS监测数据进行地面沉降时空规律分析的方法。     

基于地面沉降监测应用的嘉兴市GPS参考站网系统建设

本文主要介绍了基于地面沉降监测的嘉兴市GPS参考站网建设的背景、总体目标、基本原则以及参考站网各子系统建设的概况和系统建设所采用的关键技术.     

地面沉降变形监测的回归分析

地面沉降是普遍存在的地质灾害,毁坏地面建筑设施,对环境和城市建设造成了深刻的影响。通过分析地面沉降的因素,结合地面沉降的监测方法,建立多元回归模型。通过对变形监测数据的处理和回归显著性的检验,为解决地面沉降与地下水开采的冲突提供理论支持。     

基于D-INSAR技术在双鸭山矿区地面沉降监测试验研究

该文采用常规雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）,对德国的TerraSAR数据（RAW）进行处理,监测黑龙江省双鸭山矿区煤矿地面沉降,获取监测矿区内地面沉降发生的位置及范围,结合实验分析差分干涉测量技术（D-InSAR）在地表形变监测的应用前景。     

山东省莱州湾地区海水入侵成因分析

七十年代以来，我国北方沿海地区，尤其是环渤海经济区的山东、河北、辽宁等省区的沿海地带逐渐显露出这一态势：由海水入侵引起的生态环境恶化、工农业发展受阻和人畜的饮水短缺及人民健康状况下降等问题突出。本以山东省莱州湾沿岩为例，分析了海水入侵的成因，为进一步研究防治对策和综合经济发展规划有重要意义。     

盾构法施工在城市地铁建设中引起地面沉降变形分析

文章结合盾构机在我国城市地铁建设中现状,介绍了盾构机的结构工艺,对其引起的地面沉降变形阶段进行了划分,阐述了影响地面沉降的主要因素,对其可能引起地面变形范围及变形量进行预测,并提出了建议。     

利用SAR相干点目标分析技术监测常州地面沉降

由于地下水开采和大量工程建设的影响,不少城市地面沉降问题突出.利用2011年至2013年间获取的41景TerraSAR-X高分辨率SAR数据,采用相干点目标分析技术对常州地表形变进行监测,获得了地面沉降速率图,并与水准测量结果进行了对比验证,达到了毫米级精度.研究结果显示,常州市武进地区存在几处明显的沉降,在2011-2013年间最大沉降速率达到28.7 mm/a,体现了IPTA技术在城市地面沉降监测中有很好的应用前景.     

基于D - InSAR的彬长矿区沉陷变形监测

差分雷达干涉测量(D - InSAR)技术能够监测沉陷区空间连续曲面的形变,具有精度高、连续监测、成本低等特点,是对现有矿区地表沉陷监测方法有益的补充.以陕西彬长矿区为例,根据获取的雷达影像图开展干涉测量的研究,将形变前后2幅干涉图相位差分得到地表形变,对照矿区的实际情况,分析去相干源影响,并对其误差作了简要分析.结果表明:D - InSAR技术,能够准确反映出矿区沉陷的位置和下沉程度,尤其在黄土高原,地质地貌条件比较复杂的条件下,更展示出D - InSAR技术在矿区地面沉降监测适用性、优越性和实用价值.     

土地利用与自然环境协调性的度量

将土地利用和自然环境作为两个系统，选择一些可以用一定指标度量的有代表性的系统要素，并按一定标准将它们分作3类，分别称它们处于a，b，c状态；再通过对系统中处于不同状态的要素数量的比较，决定系统所处状态，然后赋予一定值，得到系统的“态势度’’；经对土地利用系统和自然环境系统的态势度进行函数运算，可获“协调度”．以态势度和协调度为工具，便可评价土地利用是否与自然环境保持协调及协调达到的程度．用此方法对通州市的评价表明，在当前缺乏有效手段的情况下，该法不失为一种可用之法．     

采煤沉陷区数字地形图更新的一种实现方法

基于开采沉陷预计的采煤区下沉等值线图不便于直观地反映矿区地形的动态变化，其图形数据结构与数字地形图存在差异，难以直接用于规划设计和矿区GIS分析。支中针对现有开采沉陷预计模型的特点，以通用数字化成图系统为操作平台，经过简单的数据处理后，实现了矿区大比例尺数字地形图的预测更新。实例应用表明，更新后的图形数据结构与原地形图完全相同，其精度满足大比例尺地形图的要求，可作为开采沉陷区土地规划和建立矿区地理信息系统的基础图件。     

基于动态灰色模型的地下工程地面沉降预测

对地下工程引起的地面沉降作实时准确的预报对指导施工有重要意义,利用动态灰色模型(MGM),可以根据适时更新的观测值建立实时的预报模型,从而使预报精度提高。文章通过工程实例,表明该模型能较好地应用于沉降预报,这对地下工程及岩土工程施工有一定的参考价值。     

采动区砌体结构抗变形实验

以采动区上常用的三开间二层砌体结构砖混房屋为原型,取其前纵墙,缩尺比例为1:2,在专用的抗变形试验台上进行了二次地表曲率变形下砖墙的抗变形实验,得到了二次曲率变形作用下砖墙的受力和变形规律.实验结果表明,二次曲率变形对砌体结构房屋具有损伤累积作用.在一定的地表曲率作用下,实验模型所对应的砌体结构房屋,具有较好的抵抗地表曲率的作用.     

济宁市城区地面沉降的成因和规律性探讨

在阐述济宁市城区自然地理、地质概况、水文地质条件、岩土体物理力学特征的基础上,利用地下水开采情况、地下水位动态、沉降观测及各种地层的有关参数等资料,分析了地面沉降产生的原因、发展现状和发展阶段,并通过对地面沉降和地下水开采的相关分析,认为目前地面沉降正处于较明显沉降的发展阶段,其产生的原因主要在于对深层承压水的超采,与地壳新构造运动无关.地面沉降的分布和发展具有如下规律:(1)地面沉降的速率和分布范围与地下水位的下降一致;(2)地面沉降与地下水位变幅呈正相关;(3)地面沉降速率受岩土体类型的影响,沉降漏斗与粘性土地层厚度的分布基本是一致的;(4)地面沉降中粘性土层的塑性变形和砂性土层的弹性压密并存.图2,表1,参8.     

辽东湾地区烃源岩特征及其主控因素

根据烃源岩地球化学、岩石学、沉积学、构造沉降及古气候等特征,对辽东湾地区古近系3套湖相烃源岩发育的主控因素进行综合分析.结果表明:3套烃源岩均形成于温暖湿润的还原环境,生产力高;沙三段烃源岩形成于快速沉降的深水窄盆环境,水体根据温度和弱盐度分层,且具最高生产力;沙一段烃源岩形成于沉降速率低的浅水广盆环境,水体根据高盐度分层,且有机质生源高等植物贡献小;东下段烃源岩形成于快速沉降的深水广盆环境,水体根据温度和弱盐度分层;同层内烃源岩的差异受沉积相控制;沙三段烃源岩生烃潜力最好,沙一段次之,再次为东下段.     

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(unmanned aerial vehicle lidar, 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(digital elevation model, DEM),两期DEM相减即可得到沉陷盆地,具有高效高精的特点。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。结果表明：DEM精度分别为34 mm和37 mm;下沉盆地精度为50 mm,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。     

渭北矿区厚黄土层采动变形数值模拟研究

渭北矿区黄土层覆盖厚度占开采深度的30%～70%,采煤沉陷规律具有特殊性。以渭北矿区大佛寺煤矿首采工作面开采为实例,利用FLAC软件分析了基岩开采沉陷引起的黄土层附加应力与变形的基本特征。数值模拟表明,采动黄土层中的附加竖向应力随着深度增加而增大,在地表附近水平向附加应力相对增量远大于竖直方向,地表变形由水平向附加应力所主导,在采空区上方产生体积压缩,在煤柱上方产生体积膨胀,地表土体单元的体积变形与水平变形及竖向变形具有相同的分布特征。本文揭示了采动黄土层变形的特殊机理,为建立厚黄土层矿区开采沉陷变形预计模型奠定了基础。     

基于粒子群算法最优化Verhulst模型的开采残余下沉预测

矿区开采引起的残余下沉稳定时间长、潜在危害大,有必要准确地预测矿区地表的残余下沉。鉴于传统的残余下沉Verhulst模型建模误差大、适用性弱,在建模过程中以数据序列的首个数据保持不变导致预测效果差的缺陷,以直接离散Verhulst模型为基础,引入粒子群算法寻求模型迭代初始值的最优解,建立基于粒子群算法优化的矿区开采残余下沉直接离散Verhulst模型,并以山西阳泉和山东兖州矿区两个时间尺度的地表残余下沉监测数据集进行实例验证,最后利用Matlab App Designer工具实现模型算法的可视化。结果表明：基于粒子群算法优化的直接离散Verhulst模型的矿区开采残余下沉预测精度和稳定性增益明显,所开发的计算工具具有正确性和有效性。