免像控无人机摄影测量开采沉陷监测方法研究

针对常规全站仪等传统监测方法在矿区沉陷监测中存在的监测周期长、劳动强度大等问题,以山西 某矿区为例,利用免像控无人机摄影测量技术在短期内采集研究区 5 期影像数据,通过对内业数据处理成果密集 匹配点云进行滤波和插值处理得到每期的 DEM 数据,将两时段的 DEM 相减得到矿区地表沉陷盆地,并利用实测数 据对其进行验证。首先分析了监测期间动态沉陷盆地的发展过程,将全站仪实测与无人机沉陷 DEM 提取的下沉 曲线进行对比,计算均方根误差;其次分析了无人机监测的误差来源以及减小误差的方法;最后提取工作面主断面 数据进行多项式拟合,验证拟合后曲线最大下沉值的精度,讨论了开采工作面主断面方向的累计沉降特征,总结了 工作面开采沉陷规律。研究表明：时序无人机摄影测量沉陷数据与同时期的全站仪实测数据对比,平均均方根误 差为 150 mm,拟合曲线的最大下沉监测精度最优值与实测值相差仅 20 mm;随着工作面的推进,地表累计沉降值增 加,矿区沉降总体趋势体现出下沉盆地特征,并且沉陷盆地的发展过程符合开采沉陷规律;免像控无人机摄影测量 技术可以有效监测矿区开采地表沉陷,为无人机摄影测量在矿区开采沉陷监测中的推广应用提供了技术支撑。     

无人机航测技术在矿区开采沉陷变形监测中的应用

为了更好地监测矿区开采沉陷变形情况,提出一种基于无人机航测技术的矿区开采沉陷变形监测方法。优先标定相机,输入无人机畸变参数,降低相机畸变误差。通过无人机航测技术获取矿区影像数据,采用UASMaster软件对点云数据预处理。将倾斜航拍方案引入沉陷区,获取矿区地面无人机倾斜数据;采用矿区经验参数以及实际观测数据预测沉陷盆地,最终达到矿区开采沉陷变形监测的目的。仿真实验结果表明,所提方法可以获取高精度的矿区开采沉陷变形监测结果。     

InSAR技术监测矿山沉陷盆地技术研究

InSAR技术具有大面积、短周期、连续快速、高精度、高密度的监测特点,可以全天时、全天候工作,对微小变形具有高敏感度。在InSAR技术基础上发展出来的D-In SAR技术是获取矿区地表形变量的一种新方法。文中首先介绍了二轨法D-In SAR技术测量原理,结合GAMMA软件各模块的功能及相关程序,以某矿区某矿为实验区域,将获取的沉降信息与预测软件的预计结果进行定量分析,并与传统监测方法得到的沉降数据进行定量对比分析,两种方法的平均误差为8.97 mm,标准偏差为9.68 mm,监测结果大致相符,表明用D-InSAR方法监测能较好地反应地表沉降情况。     

合成孔径雷达干涉测量技术在矿山开采地表沉陷监测中的应用

文中介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展概况和德国在矿山开采沉陷监测方面的应用成果，为我们研究城市与矿区地面沉陷的自动化监测问题，提供了新技术和新方法．     

矿区沉陷DEM多重滤波方法研究

针对传统地表移动监测方法周期较长、工作量大的问题,通过无人机LiDAR和点云滤波获取地面点云,并构建沉陷DEM,实现地表沉陷监测的方法具有快速、高效的优势;由于现有点云滤波和插值算法构建的沉陷DEM模型仍会包含噪声,限制了该技术在矿区的普及,因此,进一步研究了沉陷DEM噪声的去除方法,对比分析了多重滤波与经典滤波方法。实验分析结果表明：在几种去噪方法中,中值滤波组合维纳滤波的去噪效果最好,保留了下沉盆地的细节特征,能够满足矿区地表形变监测的基本要求。     

山区工作面开采地表沉陷监测分析

通过在山区某矿区其中一个工作面的地表设置移动观测站,在采动过程中对观测点进行定期观测获取点位移动数据,并对所获得的数据进行整理、分析。运用矿山开采沉陷的基本理论求取角量参数,着重介绍此过程中山区工作面开采地表沉陷监测的特殊之处,为提高山区工作面开采地表沉陷监测质量积累经验。     

电子速测仪SET2在开采沉陷监测中的应用

本文介绍了用电子速测仪SET2进行沛城矿地下采煤地表沉陷监测的方法和实测精度,在工作中采用我们自制的专用工具量取仪器高,大大提高了高程测量精度。并利用SET2的特殊功能测量两目标间的水平距离,使野外测量工作方便迅速。     

激光三维扫描技术在矿区地表沉陷监测中的应用研究

激光三维扫描技术是近几年发展起来的高科技技术,它突破传统数据采集的局限性,使数据采集方式发生了革命性的变革。论文介绍了地面激光三维扫描技术的工作原理;对其获取的数据精度进行了分析;结合矿区地表沉陷监测就其技术优势与存在问题对几个相关问题进行了讨论。     

浅析D-InSAR在煤矿开采沉陷监测中的应用

文章通过分析合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在矿区的应用,为矿区开采沉陷监测怕进一步研究和应用提供新的技术方法,从而弥补常规沉陷监测技术的不足,为开采沉陷预计等提供更多数据。该文分析了国内外合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和D-InSAR技术发展及其在矿区地表沉陷监测中的应用成果和存在的问题,提出一些解决方法,并为实现煤矿区开采沉陷实时动监测等提供技术支持。     

基于静态GNSS双基线的山区地表开采沉陷监测方法

对山区地表开采沉陷进行高精度监测是现阶段山区地表开采沉陷问题研究的热点和难点。对当前常用的开采沉陷监测方法的优缺点进行了分析,指出GNSS静态测量模式仍是当前山区地表开采沉陷监测的首选方法。但由于地表开采沉陷监测网型特殊,采用传统GNSS静态监测方法需要的控制点多,极大浪费人力、物力和财力。基于CORS测量原理,提出了静态GNSS双基线测量方法,讨论了该方法的实际操作技术流程和数据处理方法,并进一步分析了该方法的优越性。以某矿22618工作面地表控制点和部分监测点的其中4期监测数据为例,分析了采用静态GNSS双基线法监测山区地表开采沉陷的误差,结果显示,控制点和所选监测点解算的高程中误差最大为4.4 mm,通过对比分析控制点各期高程的高差互差,可知误差均未超过3 mm,进一步证实了该方法的有效性。在上述分析的基础上,针对该矿22618工作面采用所提方法进行了地表开采沉陷监测,获得了该地质采矿条件下的地表开采沉陷的部分角量参数。研究结果对于进一步丰富和完善山区地表开采沉陷监测理论体系具有一定的参考价值。     

基于无人机倾斜摄影的矿山开采沉陷监测研究

采用无人机倾斜摄影技术对矿山采沉陷状况进行了监测,采用搭载5枚摄像头的民用消费级无人机设备对寿阳境内新元矿9103工作面进行图像采集,并利用Smart3D数据处理平台对无人机图像数据进行处理,综合运用垂直摄影和倾斜摄影所获取的两期图像数据输出DEM渲染图,通过计算两期DEM减值的方式获取2张DEM渲染结果的差值图,进而了解该矿区的沉陷情况。     

煤矿开采地表沉陷UAV-摄影测量监测技术研究

西部矿区开采地表沉陷大多呈变形速度快、损害程度深、波及范围广的特点,常规观测站已无法适应其高强度开采地表损害监测任务。如何快速、准确、全面地监测煤矿高强度大规模开采引起的地表沉陷与环境损害是矿山企业面临解决的一个关键问题。采用无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)摄影测量技术对西部高强度开采的矿区进行地表沉陷监测,给出了基本思路和方法,并以内蒙古鄂尔多斯某煤矿为例进行了应用研究,通过与水准对比评定了UAV摄影测量建立的数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)和沉陷盆地的精度。研究结果表明：UAV摄影测量技术获取的DEM精度为228 mm,沉陷盆地精度为81 mm,沉陷盆地精度为比DEM高程精度提高了64.5%;反演得到的下沉系数与水准求参结果相比,相对误差为1.4%;UAV摄影测量技术可以快速获得地表丰富的遥感影像数据,并可求出“面状”全盆地沉陷数据和可靠的沉陷参数,为矿区生态环境监测以及后续的生态修复和土地复垦提供支撑,研究成果可以为多数西部煤矿开采地表损害监测提供有效手段。     

永夏矿区开采沉陷规律研究

开采沉陷下沉系数大于1是地表沉积有巨厚松散层矿区进行煤层开采时独有的现象，由于其下沉系数不但与井田开拓和开采方法有关，更与由于煤层开采所引起的上覆松散层再次固结沉降有着密切关系。结合城郊矿的实际资料对永夏矿区开采沉降规律进行分析，找出引起其下沉系数增大的具体原因，为以后的矿区开采及地表开采沉陷治理提供理论依据。     

D-InSAR在矿区开采沉陷监测中应用的探析

介绍了D-InSAR技术是微波遥感的一个重要应用,通过与差分干涉技术相结合,可提供厘米级或更微小的地球表面形变监测,分析其全天候、高分辨率和连续空间覆盖特征的特点,提供矿区短周期内空间连续曲面的形变信息,可满足沉陷监测要求,弥补地面传统测量离散点的不足。简述了该测量技术的基本原理,介绍了国内外对D-InSAR技术在开采沉陷中应用的研究。     

D-InSAR监测矿区地表沉陷适用性研究

以河北省峰峰矿区中的九龙矿及附近区域为例,通过解算In SAR的监测数据,获得形变图,并对形变图进行了数据分析。讨论了D-In SAR技术在煤矿区监测沉陷的适用范围,并得出结论:D-In SAR可以判断出近期的采空区的位置及获得残余形变的大小;可以准确获得正在回采的地下工作面的位置;对回采时间较长的老采空区,则可以通过监测沉陷变形与正常区域对比来判断其稳定性。     

三维激光扫描用于开采沉陷监测研究

三维激光扫描是一种新型测量技术,具有高效、实时、高密度等优点。将三维激光扫描用于开采沉陷监测,提出了获取下沉盆地的数据处理方法,并对其精度进行了讨论。通过实例应用,得到了沉陷区的下沉盆地DEM,直观全面地反映了开采沉陷盆地的形态。     

兖州矿区开采沉陷控制的研究

为控制地表沉陷量，实现农田保护和建筑物下开采，对兖州矿区进行了覆岩高压注浆减沉实验，研究了覆岩与地表移动规律；提出了地表下沉盆地“分割”离层带与冒落带全面注浆，拱基参数控制，注浆材料，农田保护等５项地表沉陷控制综合方案。     

矿区开采沉陷自动化监测软件的设计与应用 ——评《煤矿开采沉陷自动化监测系统》

近年来,随着煤炭开采规模的扩大,开采区地表变形和沉陷现象愈发明显.随着通信技术、定位技术等的不断发展,煤矿开采沉陷监测技术也向着自动化、网络化方向发展.余学祥等著、测绘出版社2014出版的《煤矿开采沉陷自动化监测系统》一书首先介绍了煤矿开采变形和沉陷监测相关知识,接着对煤矿开采沉陷自动化监测系统的组成、结构做了阐述,并...     

矿山地表沉陷盆地的监测与数学模拟

以大量的实测资料为依据，利用计算机进行模拟分析，总结出了煤层开采引起的地面沉陷量的估计公式，同时，也给出了煤矿开采地表沉陷盆地的经验型数学模型。     

灰色系统理论模型在矿山开采沉陷中的应用

利用灰色系统理论中的费尔哈斯模型的特点，建立灰微分方程模型，来模拟地表移动的时间过程，求得地表移动的时间响应模型，对预防开采沉陷对地表构筑物的损害及保护地面设施，减少开采沉陷造成的经济损失是有益的。