基于GIS与ANN的金川二矿地表移动预测

利用金川二矿区多年的GPS监测数据,探讨了GIS与人工神经网络技术相结合进行地表移动定量预测的方法和思路。借助Avenue语言,实现了在GIS平台下进行地表移动神经网络预测的整个过程,包括样本设计、网络设计与训练、网络测试与网络预测等;其中,数据处理、测试结果对比和预测结果分析由GIS软件完成,采用VB调用Matlab6.5实现Elman神经网络预测模型,并通过Avenue编程将其集成到GIS系统中。研究结果表明,利用GIS支持下的神经网络模型对地表移动进行预测,具有理论上的可行性和现实意义,说明GIS和人工神经网络技术在开采沉陷预计领域中具有广阔的应用前景。     

基于GIS的煤矿开采沉陷预测分析系统研究

开采沉陷是目前煤矿开采引起环境破坏的一个重要方面。文章基于GIS基本原理对煤矿开采沉陷预测分析系统进行研究。该系统实现了沉陷研究的一系列功能模块,采用该系统能够准确直观地预测煤矿开采沉陷区的发展变化情况。     

GIS在开采沉陷中的应用探讨

阐述了将地理信息系统 (GIS)引入矿山开采沉陷的重要性。提出了GIS在矿山开采沉陷中应用的总体思路 ;对基于GIS的“三下”采煤方案设计、开采沉陷的环境影响评价以及矿山开采沉陷的预测预报的基本思路和数据结构的组织方式进行了分析 ;分析了GIS在开采沉陷领域应用的关键技术问题。     

面向矿山开采沉陷辅助决策的一体化GIS解决方案

针对矿山开采沉陷的巨大破坏，文中把矿山地下开采、岩层移动、沉陷预计、地表破坏、定量评价等作为一个整体考虑，提出了一体化的GIS解决方案。利用经典的概率积分法进行开采沉陷预测预报，并借助于组件GIS的开发技术增强其空间表达和分析能力，为矿山的开采沉陷预测、评价、治理提供决策支持。在研究分析的基础上，设计并开发了矿山开采沉陷预测预报及辅助决策系统。     

无底柱分段崩落法开采沉陷预测研究

针对无底柱分段崩落法的采矿特点，把概率积分法引入金属矿山开采沉陷预测中，并通过模型修正提高预测精度。利用GIS强大的图形表现力和空间分析能力实现开采沉陷预测的可视化，能够直观掌握开采沉陷对周围环境的影响程度及范围。通过将预测结果与地表观测数据及实际情况的对比分析，验证了此预测方法的适用性。     

矿区沉陷监测的GIS系统研究

GPS技术可以提供高精度的空间信息,GIS则可以对多元信息进行管理,将GPS与GIS集成用于矿区地表沉陷监测与分析是监测矿区地表沉陷的一个较新的技术研究和实践探索。为此,探讨了利用GIS技术对沉陷监测数据进行组织、管理、描述和输出的方法;根据GIS技术原理,阐述基于GIS的矿区沉陷监测系统的构建思路、框架结构和功能设计。     

开采沉陷可视化工程分析设计系统

开采沉陷可视化工程分析设计系统（MSVEADS2001），是采用三维数据场可视化与GIS技术开发的集沉陷预测，GIS工程分析与方案优化设计于一体的矿山开采决策支持系统，文中介绍了系统的总体结构。主要功能及关键技术研究，通过实例计算结果，论述了开采沉陷三维数据场可视化实现途径及应用。     

GIS引入矿山开采沉陷预测与可视化探讨

首次尝试采用Visual Basic语言结合Arcview定制的GIS二次开发模式，开发了矿山开采沉陷预测与可视化系统，实现了不同开采条件下矩形工作面的沉陷预测、可视化和三维分析。该系统克服了传统人工预测的不足，为矿山开采沉陷预测与可视化问题提供了分析和研究工具，具有很强的实用价值。     

组件式GIS开发系统在开采沉陷领域的可视化研究及应用

组件式GIS与开采沉陷专业模型的结合主要是通过可视化研究和环境影响评价及辅助决策系统来实现.不仅能够对开采沉陷进行一般规律的研究、预测和可视化表达,还能通过GIS组件的独立功能与环境影响评价(EIA)模型的结合,开发出一套一体化解决开采沉陷环境问题的研究系统,为矿区地面塌陷的管理控制系统以及资源利用和生态重建提供辅助性决策.     

多源异构变形预测模型融合方法在开采沉陷动态预测中的应用

为了克服单一非线性开采沉陷预测模型预测精度不高、可靠性差的缺点,通过对开采沉陷特点的分析和非线性预测模型优缺点的比较,优选了适应性强、性能互补好的AR模型、GM模型、三次指数平滑法模型和卡尔曼滤波模型4种模型,基于模型误差平方和最小的融合准则,构建了适用于开采沉陷动态预测的多源异构变形预测模型,利用实测数据求取了多源异构融合模型下沉、水平移动预测模型权系数,并对模型的预测性能进行了检验。结果表明多源异构融合模型相对于这4种单一模型预测精度高、可靠性好。     

基于GIS的沉陷预计分析系统及可视化研究

文中以概率积分法和皮尔逊Ⅲ型公式法为基础,基于Longruan GIS平台开发了基于GIS的沉陷预计分析系统.利用空间数据库对倾斜、急倾斜煤层工作面数据统一管理,实现了倾斜、急倾斜煤层开采沉陷预计和计算结果的可视化分析,可快速绘制开采损害等级云图、计算损害区域影响范围等工作.研究成果可用于倾斜、急倾斜煤层开采引起的地表...     

综合应用VB和VBA语言的开采沉陷预计及治理系统开发

矿区沉陷预计和采空区综合治理是开采沉陷研究的重要内容。现有的开采沉陷预计软件程序功能单一,数据综合处理能力较低,为此,综合应用采用VB(Visual basic)、VBA(Visual basic for application)语言,并结合SUFER、EXCEL和CAD软件,开发了融合地表移动观测站设计、资料整理、数据提取、拟合计算、残余变形预计以及塌陷区综合治理等功能为一体的软件系统。首先通过加载VBA程序提高观测站设计的自动化程度,增加了程序的可移植性;其次调用MATLAB拟合程序实现对概率积分法预计参数的精确求取,并利用求取的概率积分法预计参数以及采矿地质资料进行开采沉陷预计;然后通过调用SUFER、CAD软件程序实现开采沉陷预计的可视化。系统理论和实例分析表明,该系统一体化的设计提高了观测数据的处理效率,有助于提高开采沉陷预计的针对性和精确性,此外,该系统特别增加了适用于条带式、充填式采煤法的矿区地表沉陷预计模块,可为"三下"采煤方案优化设计、矿区生态环境保护以及矿区土地复垦等提供科学依据,为实现绿色开采提供参考。     

综合GPS技术与灰色模型的西郝庄铁矿开采沉陷预计

矿区开采产生的空区易引发地表沉陷、塌陷等一系列地质灾害问题,严重威胁矿区及周边生态环境。以西郝庄铁矿为例,在分析矿区地质特征的基础上,基于GPS监测技术原理,构建了西郝庄铁矿地表沉陷监测网;然后采用该GPS沉陷监测网获取的监测数据,基于灰色理论构建了G（1,1）沉陷预计模型,给出了监测点的沉陷预计公式;最后通过Matlab软件构建了矿区数字高程模型,并对矿区地表沉陷较严重的部位进行了预计。研究表明：①矿区大部分区域的累计沉陷值基本小于40 mm,发生地面塌陷的可能性较小,CD3#、CD4#、CD5#、CD6#点附近沉陷值较大,约60 mm;②G（1,1）模型的预计值与实测值的误差分别为1.38%（CD3#点）、0.56%（CD9#点）,预计值和实测值构建的矿区数字高程模型基本一致,表明G（1,1）模型对于矿区开采沉陷的预计有一定的精度。     

开采沉陷若干理论与技术问题研究

简要介绍了多年来中国矿业大学北京校区在开采沉陷理论与技术方面的主要研究成果：矿区地表移动规律；巨厚松散层条件下开采地表移动规律；块段开采条件下覆岩移动机理及地表移动变形计算；极不充分开采地表移动变形预计方法；基于倾角变化的开采沉陷模型研究；曲面分布形式煤层开采地表移动预计方法；覆岩离层注浆减缓地表沉降机理及减沉效果评价方法。开采沉陷预测分析系统的开发研究等。     

基于D-InSAR技术和灰色Verhulst模型的矿区沉降监测与预计

针对在地形复杂的矿区沉降观测资料不易获取的问题,将合成孔径雷达差分干涉技术（D-InSAR）与灰色Verhulst模型相结合,提出了一种矿山开采沉陷监测和预计方法。该方法首先对覆盖大柳塔煤矿某工作面的12景TerraSAR-X雷达数据进行D-InSAR处理,获取观测站沉降值;然后根据沉降量与时间的关系建立了基于灰色Verhulst模型的预测函数,对开采沉陷发展规律进行分析。试验结果表明：3个测试点D-InSAR监测数据的绝对和相对误差分别为2.8~15 mm,0.9%~6%;结合灰色Verhulst模型预测的绝对和相对误差分别为3.4~18.8 mm,1.2%~5.7%。上述研究结果进一步表明,所提出的方法可有效弥补矿区沉降实测数据的不足,为实现矿区开采沉陷监测和预计的一体化软件设计提供参考。     

地表下沉预计的BP-ANN模型对比研究

在综合分析地表下沉影响因素的基础上,采用不同的BP-ANN算法建立了地表下沉的预计模型,运用某矿区的实测数据,对各模型进行了训练和性能测试,并对各网络模型进行了对比分析。结果表明,采用BP-ANN模型预计地表下沉的结果是合理的,该方法减少了预计中的人为因素,将复杂问题简单化,预计结果准确可靠,具有一定的应用价值。     

矿区开采沉陷预计的Geomagic法

利用三维激光扫描技术监测矿区开采沉陷,效率较高,但观测点云数量大、处理困难,目前缺乏成熟的软件进行矿区点云数据分析。为有效处理沉陷区的点云数据并实现沉陷区3D比较、剖面分析和开采沉陷预计参数求取,提出了一种矿区开采沉陷预计的Geomagic法。以某矿为例,首先利用Geomagic Studio软件建立了矿区数字地面模型(Digital terrain model,DTM);其次研究了开采沉陷发生前后的矿区数字地面模型3D对比方法,利用Geomagic Qualify软件分析得到沉陷区地表下沉三维视图;然后对地表下沉三维视图进行了剖面分析,提取走向方向与倾向方向的剖面点下沉值;最后利用剖面点下沉值求取了开采沉陷预计参数,并计算了剖面点的下沉预计值,将下沉预计值与提取的下沉值进行了对比分析,可知下沉拟合准确度达到92%,表明计算出的开采沉陷预计参数具有较高的精度,对于进一步推动三维激光扫描技术在矿区开采沉陷监测预计方面的应用有一定的参考价值。     

开采沉陷模糊预测模型在金属矿山中的应用

金属矿山开采所带来的地面沉陷灾害对周围人们的生活以及矿区环境有很大的影响和破坏作用,有效地对开采沉陷量进行预测以便于及早给出防治措施。针对这一问题,本文将金属矿山开采沉陷的影响因子进行综合分析,运用隶属函数及有限元理论建立一种新型金属矿山开采沉陷M-Y综合预测模型,并对具体金属矿山的开采沉陷进行应用,取得了与实际情况较为吻合的预测效果。