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。     

多煤层条带开采地表移动预测参数分析

条带开采是国内外应用最广泛的控制地表沉陷、保护地面建筑物和生态环境的技术,同时也是绿色开采技术体系的主要技术措施之一.条带开采地表移动变形预测是进行建筑物下条带开采设计的关键,文章通过分析多煤层条带开采地表移动实测数据,建立了多煤层条带开采地表移动预测参数与条带开采宽度、层间距、上下煤柱空间位置关系等的关系,为多煤层条带开采地表移动预测参数选取提供了可行的方法.     

D-InSAR监测开采沉陷的实验研究

基于ERS1/2影像,针对沛城矿二二采区,利用DORIS软件进行了D-InSAR处理,得到该采区的下沉值,并在与实测下沉值进行对比后,得到了实测和D-InSAR监测下沉值之间的差值与距离的关系式,根据该关系式对D-InSAR监测下沉值进行修正,获得了与地面实测相近的地面下沉,从而证明D-InSAR用于开采沉陷监测是可行的。     

多源SAR影像监测矿区建筑物三维位移场

合成孔径雷达差分干涉(差分InSAR)技术仅能获取雷达视线向(LoS)一维形变信息.通过分析LoS向形变的三维空间合成模型,研究了融合多源合成孔径雷达(SAR)影像求解建筑物三维形变的模型与算法.该算法利用具有不同空间几何的SAR影像获取目标在不同LoS向的形变信息,联合求解目标三维形变场.结果表明:三维算法反演的垂直向位移(即下沉)与水准数据相互吻合,均方根误差为士10 mm;东西向水平位移场符合开采沉陷规律.由于卫星采用极轨飞行,使得三维算法对南北向位移不敏感,反演精度差;由三维位移场计算的倾斜值以及东西向水平变形与实测值间的均方根误差分别为±0.21,±0.06 mm/m.     

InSAR拓展和融合技术在矿山开采监测中的应用

对InSAR及其拓展技术和融合技术在矿山开采监测中的应用可行性进行了研究。通过分析,认为该技术在矿区的应用不只限于地表沉陷监测,而且还可在矿区尾矿石失稳效应及自燃监测、矿区地形图的修测补测、违法矿井开采监测等领域中发挥重要作用。由此可见,InSAR技术在矿山开采监测中的应用前景非常广阔。     

基于SBAS技术的采动区形变对建筑物的影响监测

针对DIn SAR技术易受时空失相关、大气相位延迟等影响的问题,应用小基线集(SBAS)技术对9景ALOS PALSAR数据进行处理,获取了采动区中村庄区域在2007-2011年的累计沉降量。结果表明,在影像获取的时间段内该区域最大下沉值超过800 mm,SBAS监测结果小于600 mm沉降值与水准测量值具有较高的相关性0.98,最大相差19.8 mm;根据测量点的时序沉降分析,应用SBAS技术监测矿区移动盆地边界及建筑物区域地表移动临界倾斜值所在区域是可靠的。     

利用时序SAR影像集监测开采沉陷的试验研究

研究了一种利用时序合成孔径雷达(SAR)影像集监测矿区开采沉陷的新方法。详细分析了参考影像的选取、差分干涉图的获取、相干点目标的选取、沉降模型的建立与解算及非线性形变率的分离等处理步骤。以江苏某矿的条带开采区域作为研究对象,对12景1995-1998年获取的ERS1/ERS2影像进行了处理,初步获取了该矿3 a年间的地表沉降平均速率。     

基于TIRS和TCP-InSAR的新疆广域煤田火区探测方法

新疆作为全球煤田火灾最为严重的区域之一,不仅每年消耗约442万t煤炭资源,而且导致火区地表裂缝、地表塌陷等地质灾害频发,同时燃烧后持续向空气中释放大量有害气体,严重危及居民健康。因此,精准监测火区范围对研究煤火自燃规律、治理煤田火区具有重要意义。目前用于煤火探测的方法中,利用火区物理特性进行探测成本高、效率低,仅适用于小范围火区探测;利用热红外遥感手段虽然能提取到温度异常区,但仍需要进行大量的实地勘探工作。为此,提出了一种面向新疆广域煤田火区精细探测的热红外遥感(Thermal Infrared Remote Sensing,TIRS)与TCP-InSAR(Temporarily Coherent Point Interferometric Synthetic Aperture Radar)融合的方法。该方法利用单窗算法对Landsat-8影像进行地表温度反演,提取研究区域地表温度异常信息,在此基础上,结合TCP-InSAR从Sentinel-1A影像获取研究区域地表沉降信息,并对二者进行空间叠加分析,获取煤火区域的分布特征。研究表明:热红外遥感手段联合雷达干涉测量技术探测大范围煤田火区的方法具有较高的可靠性和准确性,为新疆广域煤田火区高精度探测提供了新的技术方法。     

基于多源SAR影像矿区三维形变场的监测

针对DInSAR(differential interferometric synthetic aperture radar)技术仅能获取雷达视线向(line of sight,LoS)形变的不足,研究了融合多卫星平台求解三维形变场的模型与算法。该算法基于多卫星轨道模式下具有不同成像几何的多源SAR影像联合求解矿区地表形变场。研究结果表明:采用该算法反演的下沉值与水准测量结果相互吻合,均方根误差为±4 mm,吻合程度优于单一影像源反演结果;垂直向位移场与等值线均表明下沉盆地向老采空区偏移,说明老采空区可能活化;东西向水平位移场与等值线符合开采沉陷地表移动规律,而且对于不同的成像模式,东西向水平移动的影响亦不同;由于卫星航向角的正弦值近乎为0,使得三维算法对南北向位移不敏感。     

长壁老采空区残余沉降计算方法研究

在深入分析老采空区残余沉降机理的基础上,认为采动破裂岩体空隙是老采空区残余沉降的主要诱因,采用国内外得到的有关破裂岩体应力应变关系及采动破裂岩体高度计算方法,建立了老采空区残余下沉系数计算方法,分析了残余下沉系数与覆岩岩性、开采厚度、开采深度及建筑物载荷的关系。研究表明:①当开采厚度相同时,开采深度越小,残余下沉系数越大,说明后期可能产生的地表残余沉降越大;当开采深度相同时,开采厚度越大,残余下沉系数越小;②在建筑载荷与原岩应力比相同情况下,开采深度越小,下沉系数增加量越大,对老采空区的影响越大。