基于GIS的沉陷区建筑物损害评价可视化分析

针对煤矿开采沉陷与地表环境资源之间日趋紧张的矛盾现状,在理论研究与现场调研的基础上,通过总结分析开采沉陷区地表变形与建筑物损害的相互关系,建立了沉陷区建筑物损害评价计算模型。基于计算模型,在GIS平台下利用ArcObjects组件开发技术,集成实现了“开采沉陷环境资源损害评价”功能模块并嵌入ArcGIS桌面系统。该系统模块能够实现煤矿沉陷区建筑物损害评价计算的自动化和可视化,同时,用户能够自主设定评价指标与评价标准的临界值,灵活应用于不同评价目标区。系统模块研制成功后,在兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿十采区进行了工程实际应用,现场实例校核显示,评价计算结果与现场技术人员的实地测算结果基本一致。     

基于GIS的沉陷区建筑物损害可视化评价方法

随着计算机技术的广泛应用,利用地理信息系统解决各类工程应用问题已成为一个崭新的研究手段.沉陷区建筑物损害评价涉及因素多,数据量大,而GIS具有强大的数据管理与空间分析功能.结合GIS空间分析功能和ArcView GIS的Avenue语言编程技术,笔者对沉陷区建筑物损害的GIS可视化评价方法进行了详细探讨,实现了评价方法的计算机化、评价过程和结果的可视化.     

采动建筑物在沉陷区内位置的GIS拓扑算法

地下资源开采常常引起周围环境的负面效应,造成地面建筑物、公用地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面、铁路等不同程度的损害,利用GIS可以有效地把这种负面效应和损害可视化.在可视化过程中,经常要判断不同地理要素的空间位置关系.基于GIS所特有的拓扑关系特性,把开采沉陷区域的建筑物和沉陷等值线空间位置关系抽象成理论模型,并进一步探讨了点与曲线环关系算法以及利用现有GIS软件如何来实现拓扑关系的方法.通过这种可视化,可以为决策提供可靠的信息依据,从而更好地为工程服务.     

基于GIS的地下开挖沉陷计算的有限层法及数据场表达

地学数字化与可视化构建的主要平台GIS已在许多岩土工程领域得到应用。地下硐室开挖和矿山采掘引起的地表沉陷是一种较为严重的工程灾害,基于“3S”技术对地表沉陷及其沉陷损害进行实时预测预报和评价,其效果和意义都是显著的。给出了一种用于地下开挖地表沉陷计算和岩土体应力分析的方法即有限层法,给出了该方法的位移模式、应变矩阵、弹性矩阵、单元该刚度矩阵和应力矩阵等,并就该方法与GIS集成中的数据模型和数据组织方法进行了探讨,同时还给出了基于GIS的沉陷损害评价系统的多语言集成模式和数据可视化方法,并通过系统应用的工程实例对该方法的可靠性进行了验证。     

鲍店矿十采区开采沉陷损害耕地的GIS量化评价

鲍店煤矿十采区位于我国东部平原,开采沉陷引起的耕地破坏比较严重.假设十采区103上01、103上02、103上03、103上04和103上05五个采面完全开采,应用前期开发的评价系统,对评价区开采沉陷耕地破坏进行了GIS量化评价.通过现场校验,本评价计算结果与矿区实际情况基本吻合,从而可为该矿区开采沉陷耕地的复垦治理工程与损害补偿提供一定的科学依据.     

基于GIS与概率积分的矿山“三下”开采沉陷预测研究

南方矿山地质地形复杂、"三下"采煤困难,其地质灾害预测预报更加困难,系亟待解决的技术难题。在概率积分和GIS基本原理的基础上,结合资兴唐洞煤矿24采区和21采区矿山开采等多源数据,对矿区开采地表沉陷进行预计,利用Arc GIS强大的管理和分析功能,将预测结果与实地测绘数据进行对比,实现矿区开采地表沉陷预测预警可视化表达,为类似矿山地下开采沉陷防治提供参考与决策理论。     

基于倾角变化的开采沉陷模型及其GIS可视化应用研究

基于倾角变化的开采沉陷模型及其GIS可视化应用研究@戴华阳$中国矿业大学北京校区资源开发工程系!北京100083~~~~国家自然科学基金资助项目 (5980 4 0 0 6);; 教育部博士学科点专项科研基金项目 (1 9990 2 90 1 3)     

资源枯竭矿区深井开采引起地层再破坏的复杂性研究

针对资源枯竭矿区已经进行了多年开采而在地下浅部已留下很多老采区和地层已遭受数次沉陷破坏的特点，提出了深井开采及深浅部同时开采(重复采动)导致地层进一步破坏的特征和地层自下而上的沉陷规律及其损害累积效应，并借助北票矿区已经进行127a开采的实例，综合分析了资源枯竭矿区深井开采引起地层再破坏的复杂性及资源枯竭城市再生地层结构抗震性能的下降机理、评价方法和恢复措施。     

基于GIS平台开采沉陷预测模型的构建与应用

提出了开采沉陷预测的GIS面元栅格数字化模型，并在GIS平台下构建了整个耦合模型系统。耦合模型系统可用于计算由开采引起的任意层面中任意点的位移、应力和应变，最后利用该系统给出了实例应用的可视化结果。藕合模型系统方法对于今后GIS在岩土工程中更深层次的应用，具有一定的借鉴意义。     

基于GIS和概率积分法的北洺河铁矿开采沉陷预测及应用

金属矿山多为裂隙发育的块状岩体，因而开采引起的地表沉陷机制不同于层状地层的煤矿。为指导矿山安全生产及地表沉陷治理提供科学依据，以崩落法开采矿山地表沉陷为具体研究对象，对北洺河铁矿开采沉陷预测研究，将基于GIS和概率积分法的开采沉陷预测方法应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山中。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，应用基于概率积分法和组件技术开发的MSDAS-GIS系统进行开采沉陷预测。利用GIS强大的空间分析和图形显示功能对预测结果进行分析和处理，并直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围。通过与地表观测数据及实际情况的对比分析，验证预测方法的适用性，同时也为指导金属矿山安全生产提供良好的三维可视平台。     

与地面环境协调的地下工程开挖预警方法研究

针对地下工程开挖引起地面沉降损害的严重性,提出了“开展与地面环境协调的地下工程开挖”的理念,研究了地下工程开挖建设、地下水开采、地下矿物开采引起地面沉降的预警方法,构建了与地面环境协调的地下工程开挖的GIS可视化决策和设计系统,展望了今后进一步的研究方向,以指导地面沉降控制和损害防护工程的实施,达到地下工程开挖对岩土体、地表和地面建筑物、构筑物的损害最小,确保地下工程开挖与地面环境之间的协调关系达到最优化,从而实现地下工程开挖与地面环境的协调.     

采矿塌陷区耕地破损评价指标体系分析

通过深入分析采矿塌陷区耕地质量破损演化过程,认为采矿塌陷区耕地破损可分为可耕性破损、土壤环境破损及土壤本底质量破损;以采矿塌陷区耕地破损状况为研究对象,提出了指标选取的科学性原则、目的性原则、可行性原则以及敏感性原则,并建立了基于矿山地表移动变形规律的评价指标体系;采用专家打分法以及层次分析原理对各层指标进行了重要性排序。所得结论将矿山耕地质量研究与矿山地表移动变形规律研究联系了起来,为矿山地质环境整治以及矿山地表耕地的保护提供了有益的参考。     

西安市地面沉降与地下水位动态监测信息管理系统应用研究

西安地面沉降是抽汲地下水诱发的城市环境地质问题。西安市地面沉降与地下水位动态监测信息管理系统紧密结合地面沉降与地下水监测的业务流程,利用计算机技术、数据库技术、GIS技术等,在网络化的计算机软硬件基础上,实现地面沉降与地下水位动态监测的科学化和自动化管理、模拟预测和可视化分析。本文概述了西安市地面沉降与地下水动态监测信息管理系统的设计和建立,着重阐述了系统的应用效果和发展展望等。为科学开发和合理利用地下水资源、有效地预防地面沉降及地裂缝的发展和政府决策提供了科学依据。     

基于可拓学的采煤塌陷区土地复垦适宜性评价

土地复垦适宜性评价是土地复垦项目决策的依据和前期工作的中心环节,但目前针对采煤塌陷区的适宜性评价尚不多见,同时由于传统的土地复垦适宜性评价方法都含有一定的主观因素,导致评价结果受到影响。因此本文提出基于可拓学的适宜性评价方法,根据采煤塌陷区土地复垦的特点,采用改进的层次分析法和模糊数学理论建立适宜性评价模型。通过塌陷区实例进行分析,得出了土地复垦的适宜性评价结果。研究结果表明该方法对于采煤塌陷区土地适宜性评价具有适用性和合理性,同时可以克服人为因素的影响,从而提高评价精度,充实了土地适宜性评价理论和实践体系。     

采煤塌陷区土地复垦与重构土壤质量研究

中国人多地少,土地资源短缺,再加上每年因采煤塌陷的土地甚多,矿区人地关系矛盾突出。实施土地复垦工程是缓和矿区"矿—粮"矛盾的重要措施,同时也是建立稳定煤矿区生态系统的主要措施。本文在探讨矿区土地复垦技术的基础上,研究了复垦后重构土壤的质量演变。结果表明:现有的矿区土地复垦技术主要有非充填式复垦和充填式复垦两大类;重构土壤的容重、含水量、耕作阻力,以及土壤养分和污染性状等,与自然农业土壤相比均存在相异的发展过程。     

煤矿区土地复垦中塌陷预测分析

首先分析了煤矿区地表塌陷原理,然后对煤矿区塌陷预测模型与方法进行了研究,并以河北省峰峰集团有限公司小屯煤矿为例,采用概率积分法进行了塌陷预测。结果表明,小屯矿扩大区拟塌陷破坏土地面积为560.95 hm2,为矿区土地复垦确定了复垦责任范围。