DEM在平朔露天矿区地形演变研究中的应用

地形是区域自然环境的重要组成部分,数字地形分析为人们研究地表演化过程提供了全新的技术支持。基于1∶10000比例尺DEM数据,在数字地形分析的基础上,对平朔露天煤矿区原始地貌和人工堆垫地貌的高程-平面面积、高程-地表面积和地表水系结构进行了对比研究。结果表明,人工堆垫地貌较原始地貌高度增加20~100 m;面积随着高程变化而变化,相同高程情况下人工堆垫地貌的表面积要比原始地貌大。人工堆垫地貌较原始地貌的面积在海拔1475,1425和1350 m处变化幅度大;矿区地貌景观特征发生了巨大的变化,人工堆垫地貌呈塬面水平梯田形,顶上平坦,坡面为凸形;人工堆垫过程引起原始地貌地表水系的自相似性遭破坏,人工堆垫地貌出现了环形和放射状水系,现代水系格局尚未定型。     

矿区机载激光点云数学形态学滤波及DEM构建算法

机载激光测量系统能够快速、精确地获取大面积区域的三维空间信息,是矿山地表沉陷调查的重要手段。以某矿区为例,采用国际摄影测量与遥感协会提供的参考数据,利用渐进式多尺度数学形态学滤波算法,从点云数据中提取出分布于地面上的点云,并构建了数字高程模型（Digital elevation model,DEM）。试验表明：该算法可有效提取复杂区域的地面点云数据,并可构建满足精度要求的DEM。     

基于数字高程模型的立体透视图的软件开发——数字高程数据的分析

文章利用VC++开发工具,对给定的DEM数据进行预处理。基于数字高程模型的立体透视图的软件开发,该软件是用数字高程模型绘制立体透视图。是DEM的一个极其重要的应用。结合数字高程模型的理论分析和软件的开发成果,认为立体透视图能够很好地反映地形的立体形态,非常直观。     

InSAR技术协助构建矿区数字高程模型及应用

数字高程模型(DEM)是一定区域范围内规则格网点的平面坐标及其高程的数据集或者是经、纬度和海拔高度的数据集。DEM用途广泛,数字地球、数字城市、数字区调等工作以及虚拟现实三维可视化都需要高精度的DEM支撑。本文分析了用InSAR技术构建矿区DEM的方法及其在矿区开发和建设中的实际应用。     

基于CASS的矿山三维地形方案研究

通过参与矿山三维地形方案设计工程,研究了利用计算机技术如何再现矿山三维地形的方法,并且通过反复的工程实践,实现了如下成果:在AutoCAD环境下制作数字线划图、在CASS环境下制作具有属性的数字线划图、在CASS环境下建立数字高程模型DEM,为矿山建设做出了应有贡献。文中结合实际工程,主要阐述了在数据采集、数据传输、数据处理、数字成图及其建立三维地形模型过程中遇到的问题及解决方案,该方案在矿山三维地形可视化建设中具有指导意义。     

江西盘古山钨矿区开采沉陷预计的GA-SVA算法

传统矿山开采沉陷监测方法存在耗时较多且精度不高等不足,且难以对矿区开采沉陷发展趋势进行准确预计。以江西盘古山钨矿区为例,将遗传算法(Genetic algorithm,GA)与支持向量机(Support vector machine,SVM)算法相结合,提出了一种基于GA-SVM算法的开采沉陷预计方法。首先利用遗传算法(GA)对支持向量机(SVM)进行选择、变异和交叉,生成精度符合要求的数据集群;然后采用GA-SVM算法对概率积分法开采沉陷预计参数进行了训练,对矿区开采沉陷进行了预计。研究表明:基于GA-SVA算法的开采沉陷预计值与实测值的误差小于5%,基于该算法的预计值构建的矿区数字高程模型(Digital elevation model,DEM)与基于实测数据构建的数字高程模型(DEM)具有高度的一致性,表明利用所提算法预计矿山开采沉陷具有较高的精度。     

基于无人机LiDAR的榆神矿区采煤沉陷建模方法改进

煤矿地表沉陷监测中常规的大地测量和InSAR等遥感手段均有一定的局限性。利用无人机LiDAR对沉陷区进行地面扫描,通过多期数据叠加可快速获取地表沉陷盆地的精细特征。然而,按现有的主流点云滤波及插值算法所构建的沉陷模型往往包含显著噪声,限制了该技术在矿区的实际应用。以榆神矿区某开采工作面地表为实验区,针对其地形起伏而植被覆盖度较低的地理环境,利用低空无人机Li DAR获取2期4组地面点云数据,结合常规地表移动实测数据,研究基于激光点云的矿区沉陷建模改进方法。分别采用专业化数字高程模型插值、反距离权重插值、克里金插值、自然邻域插值、样条函数插值及三角网渐进加密滤波、基于高程阈值的滤波、多尺度曲率滤波、基于坡度阈值的滤波、渐进形态学滤波等主流点云插值和滤波算法,构建实验区数字高程模型(DEM)并进行误差对比分析,发现专业化数字高程模型插值及三角网渐进加密滤波算法的效果相对较优,但两期DEM叠加生成的初始沉陷模型仍然精度不足,主要包含点云平面位置误差、非地面点噪声、点云内插误差、水域覆盖范围变化等引起的模型误差。在分析上述误差分布特征及其改进途径的基础上,提出基于小波阈值的沉陷模型去噪优化方案...     

应用杨赤中插值原理构造GIS的DEM模型

数字高程模型(DEM)是GIS最重要的组成部分，应用杨赤中滤波推估法，可将离散的DEM数据经插值计算转换为格网DEM数据。其大致过程是：将地形测图中得到的地形碎部点高程观测值看作一种包含规律性变化和随机性变化的复合变量，利用二项系数加权游动平均对观测值序列进行逐遍滤波，显现出基本变化成分，建立估值数学模型，求得各格网点高程估值。     

基于VirtuoZo的高原地区高精度DEM制作方法

DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是国家基础测绘成果的主要成果之一.为获取高原地区高精度的DEM成果,云南省测绘地理信息局立项对高原地区高精度DEM制作进行研究.该文基于VirtuoZo全数字摄影测量系统,采用多类型地形数据对高原地区高精度DEM制作的方法进行了有益的探讨,并将研究成果成功应用于云南“万幅测图”计划和云南省第一次全国地理国情普查精细化DEM制作.不仅保证了DEM制作的精度,而且提高了制作DEM的作业效率.     

基于DEM的颖川河流域地形因子的提取与量化分析

地形因子的提取与量化分析能够为水文过程、生态环境、地质灾害以及水土流失预测评估等研究提供数据基础和技术支持。如何科学地表达地形特征,合理地量化地形属性,有效地提取地形因子,并成功应用于水文、生态、环境领域成为目前需要解决的问题。文中研究以天水市麦积区颖川河流域为例,以1:50000地形图为数据源,构建了基于水文地貌关系的DEM数字高程模型。在此基础上,提出了建立坡度、坡向和坡位;地形起伏度、地形曲率;水文河网、流域边界;沟壑密度以及地形指数提取方法,为准确地表达颖川河流域的地形地貌特征提供了技术支持,对颍川河流域水文过程和土壤侵蚀的定量评估奠定了基础,具有重要的科学意义。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

基于鲸鱼算法优化支持向量机的露天煤矿边坡稳定性预测

边坡的稳定性对露天矿山的安全影响重大,为了快速地对露天煤矿边坡稳定状态进行判断,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化支持向量机(SVM)的露天煤矿边坡稳定性预测模型,该方法使用WOA对SVM模型的惩罚系数及核函数参数的取值进行了优化,解决了SVM模型的初始参数值选取困难的缺点。利用WOA优化后的SVM模型对收集到的边坡数据进行预测,并与RF、BP、SVM模型的预测结果进行对比。结果表明,WOA优化后的SVM模型具有更高的预测精度,该模型对确定露天煤矿边坡稳定状态有一定的参考价值。     

基于CIP网络的大型露天煤矿控制系统设计

为了解决因露天煤矿产能扩大,采掘设备和输送设备增多,给露天矿控制系统带来的控制网络连接数量受限和设备响应迟滞等问题,将新型的CIP网络应用在大型露天煤矿,可以有效的解决上述问题。Ethernet/IP作为CIP的上层网络,其特点是拓扑灵活,通信带宽高,最长通信距离达10 km;而底层现场设备依然可以无缝连入设备网和控制网。本文对即将建设的大型露天煤矿和即将扩建为大型露天矿的控制系统设计和改造有一定的参考作用。     

露天矿土地复垦考核评价方法及应用

露天矿土地复垦是矿区生态治理的重要内容,也是国家煤炭行业生态文明建设的重要组成部分。研究提出露天矿土地复垦指数,用来表征露天矿土地复垦评价效果,采用层次分析法,确定各指标权重,构建了露天矿土地复垦综合评价指标体系及考核评价方法,并提出了考核级别划分标准。采用上述考评体系和方法,选取某大型煤炭央企所属的典型露天煤矿,收集整理2014年度土地复垦遥感监测、生态修复和治理等基础数据,评价各露天矿年度土地复垦效果,验证了本考核评价方法的可行性。     

Application of open-pit and underground mining technology for residual coal of end slopes

Given the conditions of residual coal from the boundary of a flat dipping open-pit mine,which uses strip areas mining and inner dumping with slope-covering,we propose an open-pit and underground integrated mining technology for residual coal of end slopes.In the proposal a conveyance road and ventilation conveyance near the slope are built,corresponding to the pit mining area and the surface coal mine dump,as well as an interval haulage tunnel and air-inlet tunnel.The outcome shows that such mining method m...     

智能露天煤矿信息综合管控平台设计及关键技术研究

为了加快露天煤矿智能化建设,设计了智能露天煤矿信息综合管控平台,利用大数据技术为基础,通过对露天煤矿各自动化系统/信息化系统数据的研究,为智能露天煤矿信息综合管控平台提供跨系统多元化的数据治理,并通过可快速部署的云服务模式为其提供智能化系统应用。信息综合管控平台通过大数据云服务的数据、算力和环境支持,紧紧围绕露天煤矿半连续工艺流程,设计了智能三维地质中心、智能生产管控中心、综合安全监控预警及应急指挥中心三个中心,并根据智能化技术发展,梳理了中心的具体系统,为露天矿智能化建设提出具体的构想。     

实施绿色开采 促进露天煤矿可持续发展

目前,我国400余座露天煤矿煤炭产量达7.1亿t,占煤炭总产量的20.8%。针对露天煤矿开采对固体环境、水体环境、大气环境和生态环境带来的综合性影响,提出,采用绿色开采技术是解决露天煤矿生态环境问题的根本途径,对露天煤矿绿色开采的概念和内涵进行了界定。根据我国露天煤矿现状,认为,应加强露天煤矿绿色开采理论研究,实施绿色开采一体化技术,对露天煤矿破坏生态环境的机理开展研究,建议露天煤矿应采取闭坑治理等系列绿色开采技术,提出露天煤矿5项绿色开采原则,建议用“土地置换原则”及“土地扰动系数”破解露天煤矿土地征地困局,建立露天煤矿“绿色度”评价指标体系和评价模型。     

巨型非公路用轮胎在线管理系统在露天矿的应用

本文立足准能集团露天煤矿生产模式，针对数字矿山“卡车轮胎在线管理系统”建设，本文提出的巨型非公路用轮胎在线管理系统在准能集团露天煤矿正式投入使用。该系统不仅能保证轮胎在其最佳性能下运行，同时可延长轮胎使用年限，降低轮胎维护成本，合理调动卡车生产。提高安全生产，提高智能生产一体化，旨在发挥其在矿车运行生产过程中的安全及效率。该系统的上线提高了准能集团 露天开采智能化生产能力，提高安全采矿、高效生产、设备维护及投入节约水平。保障准能集团露天煤矿安全有效生产，为同类型露天矿卡车轮胎监测研究提供参考意义。     

近水平转倾斜煤层煤矿生产能力约束指标研究

针对安太堡露天煤矿过芦子沟背斜期间煤层由近水平转为倾斜煤层生产能力下降情况，分析了制约倾斜煤层采矿生产能力的主要因素，总结出水平推进度、延深度、掘沟速度的理论计算公式，并进行了实例分析和影响因子的敏感度分析。分析结果表明：安太堡露天矿在现有设备能力下最大水平推进度为520 m，最大延深度为40 m，且通过增加工作帮坡角可提高延深度，增加生产能力。通过现场实际生产数据对理论计算公式进行了验证，为露天煤矿现场生产能力的确定提供了依据。     

无人机航测技术在大型露天采坑监测中的应用

在露天采坑深凹开采过程中,边坡形成结构破碎、坡度陡峭的高危临空面,极易促生崩滑地质灾害,深入研究快速、有效的监测技术,对有效防控边坡工程灾害和安全开采监管具有重要意义。研究采用固定翼无人机航测技术获取大型露天采坑三维点云数据,经点云去噪、剔除植被等预处理,生成露天采坑DEM数据,分析采坑的开采范围。根据DEM数据,提取矿山边坡坡度数据,开展边坡风险性分析。并利用露天采坑多期DEM进行差值,获取采坑相关变化量。研究结果表明：无人机航测技术可以快速、有效获取大型露天采坑的三维实景模型,能够为政府和企业开采监管提供可视化数据支撑|大型露天采坑的DEM数据,经地形分析提取坡度数据,可以有效发现边坡的崩滑现象,进行有效的监管。