基于卫星遥感及GIS空天地一体化智慧矿山技术研究及应用

基于卫星遥感、GIS、无人机、地面监测设备构建“空天地”立体化智能监测体系，对“空天地”立体感知获取的多源异构数据进行整合分析进行遥感大数据与实时地面观测数据融合技术进行研究，并在矿区地表沉降监测、地质灾害风险预测、水土保持监测、越界开采监测、矿物体积测量及采剥量计算、无人机应急监测领域进行应用，为智能化矿山建设和发展发挥了积极作用。     

忠武输气管道工程地质灾害监测方法浅谈

根据忠武输气管道沿线地质灾害的特点,结合地质灾害监测的实践,提出了一套适合长距离管道工程沿线地质灾害监测的综合监测系统方案。据此监测结果表明,忠武输气管道沿线地质灾害综合监测系统有效地检验了地质灾害防治的效果,揭示了地质灾害体变化特征,为评价突发地质灾害与异常气象条件下管道安全和地质灾害预防提供了科学依据。     

一种改进的高分辨率遥感影像变化检测方法

高分辨率遥感影像变化检测中,阴影的存在常会造成变化检测结果中存在大量的伪变化情况。为此,采用顾及阴影信息的遥感影像变化检测方法,首先提取遥感影像中的阴影信息,然后利用前后时相提取的阴影信息求取差值,获得阴影补偿区域,最后在变化检测结果加入阴影补偿区域得到最终的变化检测结果。以乌鲁木齐市沙区2013年的GEOEYE影像和2014年的IKONOS影像组成的像对进行实验。结果表明,该方法能够较好地解决阴影所引起的变化检测中的误判问题,有效地提高遥感影像变化检测的精度。     

矿产资源开发动态监测中遥感技术应用综述

文中使用高分辨率卫星影像——SPOT5进行矿产资源开发动态监测,根据影像解译矿山开发要素和地质灾害要素,进行实地调查核实,并对工作区内的矿山开发占地和开采状况进行动态分析,以及进行工作区矿山地质环境评价,编写矿产资源开发动态监测成果报告。     

基于遥感技术的深部多层覆盖区找煤技术研究——以海渤湾矿区周边地区为例

基于遥感技术,结合区域地质、物探、钻探及矿区勘探资料,应用中分辨率卫星数据进行遥感地质解译,确定研究区空间地质结构和重点找煤地段。利用高分辨率遥感影像在重点找煤地段进行大比例尺遥感地质填图,并采用少量工程控制,成功解决了老矿区外围找煤问题,探索出一套老矿区外围深部多层覆盖区遥感找煤方法。     

RS与GIS技术在辽宁抚顺矿山调查中的应用

以辽宁省抚顺市某区域为例,利用数字图像处理技术和遥感影像解译方法对区内高分辨率遥感卫星影像进行处理,对区内矿山开发状况、矿山环境进行野外验证调查与监测,为相关部门决策提供准确的数据。     

基于U-Net卷积神经网络的遥感影像变化检测方法研究

针对目前遥感影像传统变化检测方法中存在的影像预处理技术要求苛刻、部分环节需采取人工干预、难以做到信息提取自动化、难以处理海量多源数据等问题,基于深度学习卷积神经网络方法,进行U-Net网络模型在遥感影像变化检测中的应用研究。以水体为例,利用该方法对两时相的遥感影像进行变化检测,通过对比基于支持向量机（SVM）的分类后比较法后发现,在给予大量充分训练数据的情形下,利用该方法对试验数据进行变化检测,得到的卡帕系数Kappa为088,总体精度为9706%,相比传统方法精度有所提升,说明本文方法进行变化检测有一定的可用性。研究可为自然资源调查管理提供极强的现势性数据,对开展自然资源管理工作的动态监测提供一个可行的方案。     

用于地质灾害评估的遥感新工具和技术

由于精密传感器的不断发展和数字图像处理技术的改进,地球表面遥感在地质学中的应用日益增加.在这里,我们着重于能够为地质灾害调查提供高分辨率数据的新遥感工具和技术.这些包括机载成像系统,如无人机(无人驾驶飞行器)和激光雷达(光探测和测距),以及地球轨道卫星上的新雷达传感器.我们强调先进合成孔径雷达干涉术(InSAR)技术的...     

遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术已成为地质灾害调查不可缺少的技术之一,在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害调查、监测和研究工作中发挥重要作用。使用ETM和ALOS卫星数据,对目标河流两侧地质构造、地层岩性单元和地质灾害进行了遥感解译,经野外工作验证与遥感解译较吻合,为水利工程的地质工作奠定了基础。     

攀西金属矿开采集中区地质环境评价

“3S”技术已成为研究地表资源环境最有利的手段之一。基于“3S”技术,利用IKONOS高分辨率遥感影像,结合其他数据获取攀西裂谷成矿带的遥感、地质、地理、气象信息,采用层次分析法建立矿山地质环境评价体系,对研究区矿山地质环境进行评价。评价结果显示研究区内矿山地质环境质量总体较差：①矿山开采对地表景观的破坏较严重,占用了大量的土地资源,且未进行有序恢复。②采矿活动引发的地质灾害数量较多、规模大,存在一定的地质灾害隐患。③研究区个铜矿、铁矿、铅锌矿等金属矿尾矿库数量较多,雨水冲刷易造成地表水污染。     

基于超声波技术的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测方法

针对城市天然气管道腐蚀缺陷问题,提出基于超声波技术的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测方法。首先,采用超声波检测装置采集城市地下天然气管道腐蚀缺陷信号,并采用主成分分析法提取腐蚀缺陷信号特征;然后,将特征作为支持向量机输入,采用粒子群算法优化支持向量机参数,构建城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测模型;最后,进行了实例分析。结果验证:本文方法的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测精度高,且检测时间短,可提升城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测效果。     

煤矿瓦斯负压抽采管网检漏技术及现场应用

为了解决煤矿井下瓦斯负压抽采管网检漏难的问题,研发了一种基于超声波检漏原理的瓦斯抽放管道检漏技术和检漏仪。利用该仪器在山西霍尔辛赫矿进行了工业性试验,共巡检管道9155m,钻孔746个,共检测出泄漏点52处,检漏结果基本符合现场应用需求;获得了试验矿井抽采管网泄漏点的分布规律,提出了引起抽采管道泄漏的原因及堵漏措施;分析了影响仪器检漏准确性的多种因素,为瓦斯集输管网检漏提供了技术支撑。     

基于大数据地理信息系统的油气管道泄漏分析研究

目前,我国现存大批已运行多年的老油气管线,埋在环境复杂的地下并长期遭受金属腐蚀,特别是埋于地下的长输油气管道因为隐蔽性高、跨越距离远等因素,导致发生泄漏事故时泄漏点不易被发现。研究油气管道泄漏的检测与定位分析,对于制定应急维抢修方案以及减少泄漏事故损失具有重要意义。在测绘数据的基础上,利用VS2010开发平台配以空间数据库并结合地理信息系统提供的GIS插件、工具、组件库,搭建了油气管道及其附属设施的基于GIS的二维、三维表达平台,用于分析管线泄漏点的检测、定位以及制定维抢修方案。管道泄漏目标点的及时有效定位,提高了维抢修人员的工作效率,缩短了其到达事故地点的时间,减少了企业的直接经济损失并降低了泄漏事故对周边环境的进一步破坏。     

基于深度学习和高分辨率遥感影像的露天矿地物分类方法

随着深度学习技术的发展,对高分辨率影像的分类已成为当前研究的热点,矿区地物分类更是矿区生态发展研究的重要问题。由于深度学习可以通过提取大量的历史影像数据规律及特征,对影像数据进行自动识别与分类,本研究将采用U-Net网络模型开展高分辨率露天矿区地物类型分类研究。采用高分二号遥感影像数据,勾画样本数据集提取样本数据特征,进行分类模型的训练,对矿区测试集进行测试,探讨深度学习在高分遥感影像上的自动识别能力。结果表明,U-Net模型对露天矿区地物识别的精确率（Precision）、召回率（Recall）、F1分数（F1-score）值分别达到0.86、0.82、0.84,均高于最大似然法、随机森林算法和支持向量机。基于深度学习中的U-Net网络模型可以对露天矿区地物类型进行有效的自动识别,可以为高分露天矿区遥感影像数据的地物分类提供技术支撑,有效实现了露天矿各地物自动识别与分类的能力。本文研究成果可以用于AI在露天矿区遥感分类方面的应用以及对矿区生态环境的监测与修复。     

集成InSAR与高分影像的地质灾害隐患早期识别与应用研究

近年来,我国地质灾害处于多发态势,地质灾害防治形势严峻,严重威胁了人民生命及财产安全,利用先进的遥感技术对地质灾害进行早期识别已成为大趋势。针对传统的遥感影像识别已不能满足当前地质灾害隐患识别的需求,提出利用SBAS-InSAR技术、多期多源光学遥感技术、三维倾斜摄影测量等多源遥感技术综合对地质灾害隐患进行早期识别。通过对延安子长市地质灾害识别与监测预警工作,得到了子长地区平均形变速率为76 mm/a,累计形变量为152 mm,并进行了实地调查验证,证明了监测结果的可靠性。结果表明,SBAS-InSAR技术结合高分影像可有效地获取子长地区地质灾害分布情况,为该地区的防灾减灾工作提供了技术支撑。     

用遥感技术研究油气藏与砂岩铀矿成矿的关系

研究区域位于吐哈盆地中西部、了墩隆起西缘。利用遥感技术,提取了吐哈盆地六景ETM遥感影像的氧化指数图像,并将研究区内一些已勘探确定的油气藏的赋存部位与图像所反映出的大片还原性区域之间建立成因联系,进而证明:在合适的地质构造条件下,受下伏油气藏的影响,可加强或促使其上覆地层在一定范围内形成能使砂岩铀矿沉淀成矿所需的非常重要、必不可少的还原环境,以此说明:油气藏可视为是寻找砂岩型铀矿床的良好中介。     

The Applications of Satellite Based Remote Sensing Techniques in the Hydrological Assessment of Mine Water Supply and Management Systems

Mineral resources are often discovered in remote or mountainous areas where long-term hydrological records are either absent or limited. Satellite-based remote sensing techniques can provide indirect observations of phenomena of interest, such as rainfall depth, snow cover, evapotranspiration, and changes in groundwater levels. Quality and applicability of the data are limited by the spatial, spectral, and temporal resolution of images. Other limitations may arise from the algorithms used to interpret the data. Examples are provided on how new remote sensing has been used at sites owned by Barrick Gold Corporation. It should be stressed that, for the foreseeable future, remote sensing data can supplement, not replace, more traditional sources of information.     

油气输送管道过采矿塌陷区应急治理措施

随着我国长输油气管道建设里程的不断增加,越来越多的管道通过了矿产探矿区、采矿区和采空区,这些地区以后均有可能会因地下矿产的过度开采造成不同程度的地面沉陷、地表开裂,进而对埋地输油气管道造成破坏。为了保障这些地区管道安全,需要对不同采空区情况提出适宜的治理措施,这对于采空区管道而言属于需要进一步研究的新课题。以蒲县—河津输气管道遭受的采空塌陷地质灾害为例,通过建立采空区沉降监测系统和开展管道应力状态分析校核等手段,综合物理勘测、现场监测数据分析、专家经验、管道应力计算分析以及采空区地质安全评价,采取管沟开挖、截排水、焊缝保护、适时抬管、降压输气、监测预警等应急措施,有效降低了管道遭受危害风险,保障了管道安全运营。     

地下管线及油污泄漏地质雷达正演模拟研究

在地下空间建设开发过程中,由于施工挖坏地下管线导致的工程事故频发,因此对地下管线及其泄漏物进行监测和评估具有重要意义。通过建立理想条件下地层结构模型,采用基于时域有限差分法（FDTD）的GPRMax程序,通过MATLAB编程对不同地下管线及油污泄漏情况进行地质雷达正演模拟,通过频谱分析得出管线及油污在雷达图像上的典型特征信号,给出了地下管线及油污泄漏的地质雷达探测信号分析基本原则。结合工程实例,验证了地下管线及油污泄漏地质雷达探测正演模拟和分析原则的可靠性。研究有助于对地下管线及油污泄漏实测雷达图像的解读,为相关工程应用提供参考。