岩移沉降观测中数据缺失的一种估算方法

在矿区的岩移沉降观测过程中,由于环境、人为等原因导致观测数据缺失问题,损害了整体观测数据的完整性,影响后续沉降趋势预测.文中提出了一种最大期望算法,通过计算极大似然估计,交替执行E步和M步,最终得到观测缺失数据填补值.利用某矿区实测数据进行实验,对比分析发现最大期望算法对缺失数据填补更接近实际测量值,在实际应用中有一定参考价值.     

岩移沉降观测中数据缺失的一种估算方法

在矿区的岩移沉降观测过程中,由于环境、人为等原因导致观测数据缺失问题,损害了整体观测数据的完整性,影响后续沉降趋势预测.文中提出了一种最大期望算法,通过计算极大似然估计,交替执行E步和M步,最终得到观测缺失数据填补值.利用某矿区实测数据进行实验,对比分析发现最大期望算法对缺失数据填补更接近实际测量值,在实际应用中有一定参考价值.     

基于EM的岩移观测数据缺失的估算方法

在矿山采空区地表变形监测的工作中,数据缺失严重将会影响观测数据的正常处理与分析,因此,在分析实测数据之前有必要对其进行缺失值填补处理。以三道沟煤矿的观测数据为例,通过用最大似然估计(EM)和回归法分别进行缺失数据填补处理,对比分析可知,EM法填补的效果要优于回归法。     

GPS定位技术在崔庙煤矿地表移动观测中的应用

结合崔庙煤矿实际情况论述了矿区地表位移GPS监测网的构建及观测方法,并介绍了观测数据的处理方法。认为GPS定位在崔庙矿矿区观测地表位移、变形、沉降过程中是可行、有效的,该地表位移GPS监测网的建立,为崔庙煤矿在下一步建立矿区GPS地表观测网提供了依据。     

拟准检定法在矿区地表沉降预测中的应用

对矿区地表的沉降预测过程中,沉降点观测值存在粗差的情况经常发生,由于传统最小二乘拟合法因不具有抗差性~([1]),使得监测点的沉降预测值与实际变形值存在偏离。文中引入拟准检定法解决观测值存在粗差时矿区地表的沉降预测。算例研究表明,当沉降观测值有粗差时,最小二乘拟合预测值与实际沉降严重偏离,而拟准检定法削弱了粗差影响,其预测结果与实际沉降值较吻合,能很好的反映矿区地表监测点的沉降情况。     

一种适合开采沉降实时观测的单频单历元算法

为了弥补现有GPS单频单历元算法在矿区开采沉降中的不足,更加精确地实时监测煤炭开采引起的地表移动,基于Tikhonov正则化方法及阻尼LAMBDA方法,提出了一种适合矿区沉降实时观测的新方法。首先,根据单频单历元方程的特点,利用Tikhonov正则化方法修正单频单历元法方程矩阵,由最小二乘法得到可靠的模糊度实数解;其次,依据阻尼LAMBDA方法搜索固定整周模糊度,其中阻尼因子可根据矿区首期变形监测结果确定;最后,利用该算法处理某矿区地表沉降的实测GPS数据,得到了测站北、东、天顶三方向的定位精度为毫米级,且单历元解算时间远小于采样率。试验结果表明,该算法在矿区沉降中能满足毫米级的观测,同时可满足矿区沉降实时观测,对于实现对矿区沉降的实时观测具有一定的参考价值。     

基于InSAR技术和SA-SVR算法的矿区沉降预测模型

为了解决矿区沉降预测模型精度低、预测模型与实际开采情形不符的问题，提出了一种基于合成孔径雷达干涉测量（Synthetic Aperture Radar Interferometry，InSAR）技术、支持向量回归算法 （Support Vector Regression，SVR）以及模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）相结合的新型矿区沉降预测模型。首先，以InSAR技术获取矿区沉降监测数据，对数据进行处理得到测试点的累计沉降量，并将 其与GPS实际测量结果进行比较，发现二者吻合性较好。然后，进行矿区沉降预测模型构建，通过SVR算法得到静态沉降预计模型，再利用SA算法得到模型中的参数最优取值。为了使预测数据符合矿区开采实际情况， 引入嵌入维数公式，得到矿区沉降预测动态模型及精度评价指标。最后，将构建的沉降动态模型应用于陕西省大柳塔矿区，得到预测值和实际监测值之间绝对误差的最大值为9 mm，相对误差的最大值为3%；模型评价 指标通过计算得到试验区平均绝对误差的最大值为2.5%，最小的相关性指数为0.8，表明该模型预测精度较高。     

基于SBAS-InSAR的矿区村庄地面沉降监测与分析

矿区地下开采会造成周边地区不同程度的地面沉降,引发安全隐患,InSAR技术是地面沉降监测的重要手段之一。基于31景Sentinel-1A影像,利用SBAS-In SAR技术,去除了地形误差、轨道误差及大气延迟误差,获取了研究区2016—2017年的地面沉降变形场。研究表明:研究区整体沉降速率在20 mm/a以上,最大沉降速率达到50 mm/a;区域整体沉降量在30 mm以上,最大沉降量达到60 mm。在研究区内沉降量依次从小到大分布的一条观测线上选取了6个观测点进行时序分析,发现沉降值和时间(观测间隔)呈线性变化关系,且随着沉降值逐渐增大,对应的沉降值与时间越符合线性关系.将SBAS监测值与实测数据进行对比分析,发现SBAS监测值与实测数据之间的误差均在20 mm以下,大部分监测点之间的误差均小于10 mm。上述研究进一步表明:采用SBAS-InSAR技术进行由矿区地下开采活动造成的地表沉降监测是可靠的,具有较好的应用前景。     

全站仪单向观测在矿山沉降三角高程测量中的应用

结合矿山沉降观测的实际要求,采用三角高程测量单向观测方法进行矿山沉降测量。并对该方法进行误差分析,通过对竖盘指标差互差进行约束,得到了实际的相对下沉值,对于提高矿区地表沉降的监测精度具有一定的参考价值。     

InSAR测量技术在矿区地表沉降监测中的应用

为了探讨InSAR测量技术在矿区进行地表沉降监测的可行性,首先采用传统的GPS测量矿区的地表沉降情况,并获得GPS地表沉降监测数据,然后采用瑞士的GAMMA软件处理矿区的主辅两景InSAR影像,通过相位解缠等操作最终得到矿区地表的沉降图。以淮北某矿区一个工作面的地面观测数据为例,通过仿射变换进行坐标转换把地面上GPS观测点转换到对应的InSAR栅格数据阵列中,对比分析二者的观测数据,可以发现InSAR监测结果与GPS观测结果具有一致性,能够满足矿区地表沉降监测的精度要求。