基于SPOT-5多光谱影像的矿区塌塘水体提取方法研究

针对基于遥感影像的水体提取方法存在水体提取不完整和误提的现象,提出了一种基于SPOT-5多光谱影像的矿区塌塘水体提取方法。在利用波段合成增加一个可用波段的基础上对已有的水体提取方法进行适当的改进,并基于决策树分类器和改进后的方法进行矿区水体的四级提取,保证了水体提取的完整性,同时减少了误提率;最后利用实测数据对水体提取的精度进行了评定。试验结果表明,基于决策树分类器的水体提取方法具有较高的精度,能满足矿区实际应用的需要。     

线线空间关系描述的拓扑链模型

基于GIS数据库中线线空间冲突检测的需求,分析了线目标间空间关系精细化描述和计算模型.采用GIS空间关系理论,利用分解组合的思想,将拓扑不变量归结为局部拓扑关系及次序,并提出了一种将线线拓扑关系与序关系、度量关系集成描述的拓扑链模型.结果表明:该模型可以集成描述线目标间局部详细的拓扑关系、左右关系及相交角度、交点数量、交点距离、相交区域面积等度量关系,可以满足GIS数据库中的线目标间空间冲突检测的需求.     

基于MSERs改进的大失配立体图像自动配准方法

提出了一种基于最大稳定极值区域(MSERs)改进的亚像素级自动鲁棒配准算法.该算法对灰度图像序列进行了MSERs特征提取与椭圆拟合.利用特征极线方位来代替该特征邻域主梯度方位,提出了改进的特征规则化处理与描述方法;采用一种新的自适应特征匹配方法来获得可靠特征匹配集,在此基础上基于最小二乘影像匹配(LSM)来进一步提高配准精度,根据匹配点误差统计分布规律与3倍标准差准则来剔除粗差点,并基于配准模型获得图像的配准融合结果.试验证明提出的算法对发生较大旋转、缩放以及视角变化的图像精确配准具有优越性.     

GIS支持下的矿区土壤含水量遥感反演及变化规律

遥感方法可以开展大范围土壤含水率的连续监测,其技术关键是建立土壤含水率的遥感信息模型.针对矿区采动影响特征,提出了应用归一化植被指数NDVI=0.3作为判别高、低植被覆盖条件的阈值;裸地或低植被覆盖条件(NDVI≤0.3)采用基于热惯量理论的表现热惯量法(ATI)、高植被覆盖条件(NDVI＞0.3)采用作物供水指数法(VSWI)来反演土壤含水量.并根据采后"三带"高度和植被覆盖情况,将矿区分为6种不同的研究区域,提出应用MODIS数据和TM/ETM 数据定量反演矿区土壤含水量,进一步提出了在GIS支持下,由非采煤区推算采煤区采矿前的土壤含水量以及分析采矿前后土壤含水量变化规律的理论和方法.     

开采沉陷中的层面效应研究

根据复合岩梁理论，推出了开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移判断式。获得了层面滑移规律：即当弹性模量一定时，随主要影响半径ｒ的增大和最大下沉值减小，滑移间距增大；当ｒ和最大下沉值一定时，随着弹性模量的增加，滑移间距减小；随层面抗滑力的增加，滑移间距增大。     

条带开采煤层间岩体应力分析

在材料力学简支梁理论基础上,建立了多煤层条带开采上下条带的煤柱完全不对齐时煤层间岩体的力学模型,分析并计算了各种地质和采矿因素(如采深、层间距、采出率等)对多煤层层间岩体稳定性的影响,研究了层间岩体应力的变化规律,并得出了层间距及下煤层采宽对保持煤层间岩体的稳定性有着重要作用的结论.最后结合峰峰矿区开采实例,预计了一定采深下,合理的下煤层采宽.     

厚松散层深部宽条带跳采对地表沉陷的影响及应用

为了解决条带开采技术采出率太低的问题,利用厚松散层大采深条件下地表移动变形较小的特点,基于建筑物临界变形值原则,提出了宽条带跳采开采的技术来提高煤炭的开采率,解放深部建筑物下的压煤,并利用FLAC进行数值模拟,分析了跳采开采和顺序开采对地表的影响。最后,通过工程实例验证了该技术的可行性,利用此技术实现了厚松散层大采深下不迁村开采,有助于矿产资源的充分利用。     

风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程与恢复对策

风积沙区超大工作面开采具有所处生态环境脆弱、开采强度大等显著特点,由此引起的生态环境损伤不同于传统开采方法或高强度开采在东部矿山引起的生态环境损伤特征。将风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程划分为岩层破断、地表沉降、地表动植物生境变化与土地利用变化以及矿区生态系统随时间推移演替等4个过程;分析了风沙区超大工作面开采后地裂缝、土壤水、地下水位、植被覆盖与生物多样性等关键生态环境要素的变化规律;提出风积沙区生态环境恢复的对策应是保护与修复并举、自我恢复和人工修复并重,具体需要结合生态环境要素的受损伤程度及生态修复目标确定生态恢复对策。     

老采空区残余移动变形分区研究

通过对废弃老采空区分析，将老采空区分为三种不同类型区：(1)由最大下沉值组成的竖向压缩区；(2)由下沉拐点到最大下沉点组成的不稳定区；(3)由边界点到下沉拐点组成的半稳定区。并对其残余沉降空间进行了分析。根据老采空区特点．提出了残余移动变形等效采厚的概率积分预测方法，对老采空区残余沉降预测方法研究起到推动作用。     

基于GA-GRNN的地表下沉系数预测方法研究

将遗传算法(GA)和广义回归神经网络(GRNN)方法进行融合,采用GA算法搜寻最优的GRNN光滑因子,简要分析了地表下沉系数的影响因素,建立了基于GA-GRNN的地表下沉系数预测模型。以我国典型观测站的数据资料作为学习和测试样本,将预测结果与实测值进行比较。结果表明:采用GA-GRNN模型预测地表下沉系数能够综合考虑诸多的地质采矿因素,预测结果与实测值得最大相对误差仅为5.44%,完全满足现场工程的需要,为今后预测地表下沉系数提出了一种新的方法。