一、开采沉陷信息可视化研究(论文文献综述)
夏元平[1](2020)在《基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究》文中研究说明我国的矿产资源属于国家所有。国家根据战略发展的需要,给有关单位或个人发放矿产资源开采许可证,通过进行合理有序的开采,更好地服务国家的经济发展。近年来,由于受到经济的利益驱动,部分非法开采分子在未取得矿产资源开采许可证的情况下,私自盗采国家的矿产资源,且开采手段又极具破坏性。有关部门为制止此类行为,采取了多种防范措施。但由于现有的非法采矿监督大多采用“逐级统计上报、群众举报、现场巡查”的“地毯式”方法进行,周期长、时效性差、人为因素影响大、准确度低,以致一些非法采矿监管困难,尽管采取了防范措施,但屡禁不止,影响矿山正常开采秩序,形成安全事故隐患并严重破坏了生态环境。因此,为了实现在人无需进入井下或井下实测空间的条件下确定地下开采区域,进而进行非法采矿识别成为可能,本文在总结地下非法采矿类型和识别途径的基础上,从解决“地表形变信息的获取、地表形变信息与地下开采位置的关联、合法与非法开采的甄别”三个关键技术问题入手,综合运用空间对地观测技术、GIS、采矿工程等技术的理论成果,解决矿区范围内In SAR获取地表形变信息的问题,以煤炭地下开采引起的地表沉陷为研究对象,在揭示地表形变信息与地下开采面的关联机理的基础上,构建能融合数据多源、反映多层次时空变化过程中地质空间与分布特征的GIS时空数据模型,建立地下合法开采和非法开采的甄别模型,并集成In SAR和GIS技术来实现矿区地下非法采矿的快速高效监测。论文的研究内容和和取得的主要成果总结如下:(1)总结了当前利用In SAR技术进行矿区地表形变监测的研究发展现状,进一步梳理了SAR成像原理以及D-In SAR、PS-In SAR、SBAS-In SAR的基本原理和数据处理流程,分析了In SAR形变探测的主要误差来源,并从形变梯度、失相关等方面剖析了In SAR在矿区形变监测中的主要影响因素。同时,综述了当前国内外In SAR与GIS技术集成应用以及地下非法采矿监测研究现状。(2)提出了一种面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型。针对矿山地下开采诱发的地质现象和动态过程,结合地下非法采矿监测的实际需求,介绍了支持地质事件多因素驱动GIS时空数据模型的基本概念和框架结构,定义了各种地质对象及相关的地质事件。同时,通过对矿山开采沉陷时空变化过程进行模拟与描述,构建了支持地质时空过程动态表达的GIS数据模型,并对矿山开采沉陷各个类的详细结构和时空数据库表结构进行了描述,在此基础上,提出了集成In SAR与GIS技术进行地下非法采矿识别的方法,并搭建非法采矿识别平台体系结构,为不同类型非法采矿事件的识别和监测提供平台保障。(3)提出了一种基于D-In SAR开采沉陷特征的地下无证开采识别方法。针对引起地表较大量级形变的地下无证开采事件,构建了自动圈定地表开采沉陷区的算法模型,设计了一种“时序相邻式”的双轨D-In SAR监测方案。通过精化D-In SAR数据处理的流程、方法和相关参数,精准地获取了区域范围内的差分干涉图,再根据由地下开采引起地表沉陷区域独特的空间、几何、形变特征,构建了从分布范围较大的差分干涉图中快速、准确圈定地表开采沉陷区的算法模型,在此基础上,实现了从圈定的开采沉陷区中进行非法采矿事件的识别,并对识别结果进行了对比分析和实地验证。通过资料对比和实地调查验证了地下非法开采的识别结果与实际情况基本一致,具有较好的识别效果,且定位出的采矿点的位置较准确,与实际位置的差距一般都小于20m。(4)提出了一种融合PS-In SAR和光学遥感的地下无证开采识别方法。针对引起地表小量级形变且隐蔽在房屋下的无证开采事件,鉴于这些非法事件开采的都是浅层煤炭资源,且地面上的房屋在较长时间序列中能够保持较强且稳定的雷达散射特性,通过联合PS-In SAR技术和高分光学遥感,提取出地表建筑物(居民地)对应PS点集的沉陷信息,并对提取出的建筑物沉陷信息进行形变时空特征分析,提出了一种从覆盖范围较大的建筑物沉陷信息中快速、准确探测出疑似非法开采点的方法。以山西省阳泉市郊区山底村为研究对象,选用Quick Bird02和Worldview02高分辨率数据以及20景PALSAR影像数据来进行实验研究,探测出该村2006年12月29日至2011年1月9日间发生过的2个非法采煤点,并将探测出的非法采煤点与历史查处资料进行对比分析,发现局部区域的准确率达到40%,探测率达到66.67%,且在开采时间上也基本吻合。表明了该方法是可行的,具有一定的工程适用性和实际应用价值。(5)结合In SAR地表形变监测技术和开采沉陷预计方法,提出了一种面向越界开采识别的地下采空区位置反演方法。首先依据开采沉陷原理建立起地表沉陷和地下开采面的时空关系模型,然后利用In SAR技术精确获取地表形变信息,最后根据时空关系模型反演出地下倾斜煤层开采的具体位置参数。与其他同类方法相比,该方法由于不依赖复杂非线性模型,因此具有较高的工程应用价值。为了验证所提出方法的可靠性和适用性,使用FLAC3D软件进行了模拟实验和分析,选用峰峰矿区132610工作面和11景Radarsat-2影像数据进行实验研究,结果表明,反演出的采空区位置平均相对误差为6.35%,相比于同类基于复杂非线性模型的算法,平均相对误差缩小了1.75%,相比于忽略煤层倾角的算法,平均相对误差缩小了6.25%,本文提出的方法可为进一步甄别和发现深藏在地下的越界开采事件提供一种新的监测方式与途径。该论文有图94幅,表12个,参考文献220篇。
夏颖[2](2020)在《基于GIS的矿山开采沉陷预计与可视化系统设计和实现》文中研究说明煤炭是我国最重要的能源来源之一,随着国家对能源需求的增长,煤炭资源的总消费量将在长期处于高位。然而在煤炭开采过程中造成了一定程度的地表沉陷、地表建构筑物破坏、生态损伤等现象,因此设计一套完备的矿山开采沉陷预计与可视化系统,可为煤炭无害化开采提供强有力的工具。传统的矿山开采沉陷预计与可视化系统往往都是本地化处理,虽然能够在一定程度上解决当前地表沉陷预计及可视化方面的问题,但也存在着系统平台较为固定、可移植性不强等缺点,本研究利用C/S(Client-Server)架构,将开采沉陷预计在云服务器中进行计算,同时在本地绘制显示用于开采沉陷分析的各类图件,将云端计算与本地化显示进行了有机的融合,设计一套基于GIS的矿山开采沉陷预计与可视化系统。本文工作主要包含以下内容:本文集成了 GIS模型、参数反演模型和沉陷预计模型,实现了概率积分方法与空间数据结构的无缝结合。由于不同的GIS数据模型在处理GIS空间对象或现象中具有不同的方法和效率,针对开采沉陷地表移动变形预计及后期分析应用、显示的特点,选择适合的GIS模型与预计模型结合,有效实现系统的可视化输出。在系统的设计与实现方面,本文基于C/S架构,将系统分为两个功能模块,系统的预计功能利用PHP程序语言在云服务器端实现。系统的可视化功能利用C#程序语言在本地端实现,通过ArcGIS Engine组件式开发技术、SQL Sever数据库技术,系统可以生成预计结果的等值线图、剖面线图,通过建立数字高程模型,可以生成沉陷值的三维立体图,使结果更具有直观性。利用安徽淮南矿区某矿1242(1)进行实例分析,设计建立观测方案获取实测数据,通过本系统求取预计参数,对开采沉陷地表移动变形进行预计和可视化表达。本文设计实现了一个基于GIS平台的矿山开采沉陷预计与可视化系统,通过云服务器实现预计模块,返回结果在本地端实现了可视化输出。系统应用的集成模型可以良好实现开采沉陷预计和预计结果的可视化表达,为煤矿开采沉陷的防治与修复工作提供了有力的工具。图46表4参74
彭小强[3](2020)在《基于云计算的开采沉陷移动变形数据处理与分析》文中研究表明随着云计算、量子计算、机器学习、神经网络、遗传算法、核相关向量机等新技术、新方法的快速发展,变形监测技术面临更新换代,基于云平台的开采沉陷变形监测研究是数字矿山、智能矿山建设的重要一环。煤炭被采出后,引起岩层和地表的移动变形,这种移动变形在一定范围内对矿产资源安全开采、自然环境、居民日常生活都会造成一定的影响,可能导致矿产资源开采难度加大、自然环境不可逆的改变、建构筑物破损甚至破坏。因此,采动过程中对实测数据进行及时处理,掌握地表的移动变形情况,分析其移动变形规律十分重要。研究在云平台上建立数据处理系统,对于实现沉陷监测数据在云端上及时处理、成果资料及时展现和分享具有重要意义。鉴于此,本文对上述问题进行了研究,主要内容及成果有:1.本文基于概率积分法模型,采用两种概率积分法参数选取方法——利用模矢法和极度梯度提升树算法(XgBoost)求取朱集东矿1222(1)工作面的拟合参数和预计值,将两种方法求出的预计结果与实测值进行分析比较。其中,利用模矢法走向线下沉值的拟合误差在-65.0~+46.0mm,拟合中误差为24.9mm;倾向线下沉值的拟合误差在-54.0~+42.0mm,拟合中误差为21.7mm。利用极度梯度提升树算法以下沉系数为例,建立了概率积分法选取参数模型,并测试了计算结果的准确性和可靠性。由测试结果可知:下沉系数q计算的最大绝对误差为-0.09,最大相对误差为-10.7%。2.本文设计并实现了基于云平台的开采沉陷变形监测数据处理与分析系统,并改进了现有的软件处理系统功能和数据库系统,从总体设计、功能实现2方面搭建开采沉陷变形监测云平台系统,将主要为用户提供用户管理、工程项目文件管理、在线数据处理和数据成图4大功能。由观测站概略位置、观测数据、移动变形、绘制图形、参数求取、统计报表和系统用户7部分组成。3.以顾桥南1613(1)工作面为研究对象,利用开采沉陷变形监测云平台进行移动变形值数据处理、变形规律分析,并进行开采沉陷预计。预计结果表明:下沉和水平移动在下沉盆地中部拟合的相对误差较小,在边缘部分拟合的精度较中部稍差,下沉拟合效果较水平移动拟合效果稍差。其中,走向下沉拟合中误差53mm,走向水平移动拟合中误差为97mm,倾向下沉拟合中误差61mm,倾向水平移动拟合中误差75mm。图[56]表[12]参[105]
康慧[4](2019)在《基于GIS技术的煤层开采覆岩变形破坏机理及沉陷可视化研究》文中研究指明伴随煤层不断采出,采空区上方覆岩出现弯曲和破断,进而发生垮落,覆岩移动传播到地表,导致地表出现变形和下沉,引发地面崩塌、地裂缝等地质灾害。通过覆岩变形监测,分析岩土体变化的参数特征,可以有效识别采动覆岩的变形破坏和裂隙演化特征。这对于保障矿井生产安全、减轻地下开采对矿区生态环境的影响方面具有重要的理论和实用价值。根据淮北张庄矿地质采矿条件,制作了煤层开采相似材料试验模型,基于覆岩中布设的传感光纤,研究了煤层开采条件下上覆岩层的变形破坏特征,分析了垮落带、裂隙带发育高度与应变监测值之间的关系,建立了基于光纤传感技术的导水裂隙带高度确定方法。将采动覆岩光纤监测数据引入GIS地理信息系统,得到了煤层开采过程中覆岩应变的等值线图,结合覆岩的力学特性,探讨了覆岩变形破坏特征,并建立了覆岩变形区域划分方法。建立了张庄煤矿张怀珠工作面采动地表移动变形的预计模型,结合MSPS开采沉陷预计系统,完成了工作面开采沉陷快速预计,并将沉陷预计结果和GIS相结合,创建了开采沉陷区数字高程模型,进而实现了沉陷区的可视化表达。基于GIS强大的空间分析功能,结合层次分析法构建了杜集区地面塌陷危险性评价模型,通过叠加分析和栅格计算,完成了杜集区地面塌陷危险性分区。
周杰[5](2019)在《基于GIS的开采地表变形预计分析与可视化系统研究》文中研究表明矿山开采沉陷使得地表变形继而使得地下水位下降、地表开裂、耕地减少、房屋不均匀沉降等,这一系列灾难性后果造成了巨大的经济损失。为了能够在最大限度开采的同时又尽可能的减少由此造成的损失,需要在开采前对拟开采方案可能带来的环境损害和经济损失做出一个正确的预测,采取相关措施来降低开采造成的环境影响,实现可持续发展。地表变形所带来的严重后果引起了越来越多的学者的注意,我国众多工作者在理论和应用方面做出了许多贡献,在开采沉陷理论和损害分析等方面取得了显着的成绩,但是在开采沉陷预计与损害分析的应用上比较薄弱,没有充分体现出地表变形预计的价值。计算机技术的发展让GIS深入到了我国的众多行业,但在开采沉陷应用上的研究很少。然而矿区开采沉陷的监测、治理和预防工作在时空上错综复杂,将GIS应用在开采沉陷分析上可以充分体现GIS的众多优势,例如它的空间查询功能可以快速查询、统计沉陷区范围和区域内的地物情况。基于矿区的开采情况和实际需求,分析矿山开采的相关资料,进行开采沉陷预计。将预计结果结合地形资料进行三维表达和分析,从而为开采方案的比较、优化和选择提供科学依据,为环境影响的评价和沉陷区综合治理方案提供辅助抉择。本文综合分析目前国内外相关的专业文献,系统总结了开采沉陷理论的发展历程与研究现状,简要阐述了地理信息系统的发展历史和它在矿山管理中的应用现状。对要开发的程序的目标、功能、运行和数据的组织与管理进行探讨,阐述了开采沉陷预计的数学的基本理论与计算方法,探讨了GIS与沉陷预计分析的结合方式。介绍了基于概率积分法的水平及倾斜煤层开采地表变形中下沉量、倾斜值、曲率变形值、水平移动和水平变形的计算公式,并针对矩形工作面、倾斜煤层开采的编写了开采沉陷的相关程序代码。对预计结果分析方法进行了探讨,利用GIS建立了基于开采沉陷区域数字高程模型(DEM)的开采沉陷可视化表达方法和对沉陷区地形数据和三维沉陷数据的空间分析功能。本文借助Visual Studio 2010程序开发工具开发了本预计分析系统,不但实现了整个程序运行和操作过程中信息的快速传递和调用,而且还实现了开采沉陷预计过程中计算结果分析和检索的多重可视化。并且可以根据当前观测数据和预测数据进行预计模型的调整和优化,进而更加有效的预测地表移动的变形规律。最后根据贵州发耳尖山营煤矿开采地表沉陷运用该系统进行预计,根据本系统的预计结果和实测数据进行比对分析反复优化预计系统,提高了系统的预计准确性,为灾害预防和环境影响评价提供可靠依据。
张程,马晓东,杨可明[6](2016)在《结合遥感影像的矿山开采沉陷专题信息三维表达》文中研究表明煤矿井下开采引发地表沉陷是一种严重影响生命财产和生产安全的工程形变灾害,其形变信息有效表达和精准制图可大大减少矿区变形控制的成本,为矿山安全生产、保护煤柱留设、塌陷地治理、压煤村庄搬迁、破坏等级判定与损害补偿评估等方面提供更可靠的技术保障。基于矿山地图、实时卫星遥感影像与开采沉陷变形预计结果等数据,采用GIS空间分析和三维可视化技术,对淮北朔里矿区地表移动与变形的下沉(W)、水平移动(U)、水平变形(ε)、倾斜(i)和曲率(K)等形变类型进行了三维的专题信息与应用表达,其专题信息能更加直观有效地表达与准确清晰描述开采沉陷的地理位置、影响范围、受损害地物类型、形变方向与变形量大小等。
陈银翠,侯耀翟,杨可明[7](2016)在《矿山开采沉陷专题信息表达新模式》文中研究表明针对矿山开采沉陷所引发的地表形变信息表达和准确制图问题,该文结合遥感影像与地形图等数据,基于矿区开采沉陷变形预计结果和三维可视化方法,对矿山开采沉陷专题信息表达及其GIS制图新模式进行了探究。实现了矿区地表下沉、水平移动、水平变形、倾斜和曲率的形变信息应用分析与可视化,以及下沉盆地水淹范围模拟图、三维地表变形影像图、特定区域变形分析图、采动损坏等级分布图等制图功能。
朱珍[8](2014)在《基于.NET与ArcObjects组件技术的矿山开采沉陷可视化预计系统研究及应用》文中提出随着我国经济的快速发展,对能源的需求量尤其是煤炭资源的需求量也在逐年增长。我国煤矿开采已经普遍进入“三下”(即建筑物(或构筑物)下、水体下、铁路下)开采阶段,矿山开采范围的不断扩大以及开采强度的不断提高,开采沉陷可视化预计问题已越来越受到人们的关注。地理信息系统(GIS)和三维数据场可视化技术的出现,为开采沉陷可视化预计提供了更科学的技术手段,使得数据处理与分析更方便,预计结果更直观。基于ArcObjects平台,利用COM组件技术开发GIS应用程序,为开采沉陷三维可视化预计系统的开发提供了新的思路,正逐渐成为人们研究的热点。本课题以概率积分法为基础,以Visual Studio2010为开发环境,以C#为开发语言,基于ArcObjects平台,利用COM组件技术,对开采沉陷可视化预计系统的设计与开发做了相关的研究,主要的研究工作如下:(1)通过对大量开采沉陷理论与实践的分析,总结了开采沉陷领域国内外的研究现状,并分析了当前开采沉陷预计及可视化方面存在的不足之处;(2)基于Microsoft.NET框架,在Visual Studio2010环境中利用C#高级程序设计语言开发基于概率积分法的开采沉陷预计程序,将预计结果生成与多种软件相适应的通用数据格式文件,并实现开采沉陷预计二维可视化显示;(3)基于ArcObjects平台,采用COM组件技术,利用C#语言开发开采沉陷预计可视化模块,实现在ArcGIS环境中调用开采沉陷预计程序,进行开采沉陷预计计算,并将计算结果与GIS耦合,达到开采沉陷预计三维可视化目的;(4)以兖州煤业集团有限公司鲍店煤矿六采区6300工作面为实例进行开采沉陷预计,并同时实现预计成果二维及三维可视化。矿山开采沉陷预计及其可视化分析是矿区地表环境资源损害评价的基础,充分利用现有的科学的计算机软件,研制开发灵活、高效、实用的开采沉陷预计及可视化分析系统,能快速、方便、正确地为地表环境资源损害评价提供正确的数据支撑,同时也为决策者提供科学的技术支持。
左成,麻凤海,侯剑华[9](2014)在《矿山开采沉陷研究代表人物的可视化探析》文中研究说明针对开采沉陷日益严重,如何高效开采并减少开采沉陷的问题.运用文献信息可视化软件CiteSpace绘制矿山开采沉陷研究代表人物的合作网络图谱,通过对合作网络中节点的中心性等指标的分析,探测矿山开采沉陷研究的代表性人物及其学术思想,进而梳理矿山开采沉陷研究的主流学术团体及其学术观点.这些代表学者对矿山开采沉陷的多方面研究,及对该领域提出的独到见解,为矿山开采沉陷研究做出了巨大的贡献,不断推进这一领域研究的深入发展.
卢志刚[10](2013)在《复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究》文中提出摘要:金属矿床由于成因多样化,岩体地质结构复杂,岩层的力学性质各种各样,边界条件千差万别等特殊因素,煤矿的地表变形预计理论不能直接应用于金属矿山。因此,针对复杂高应力环境下的金属矿山,地下开采引起的地表沉陷规律研究,将为矿山安全高效地回地下矿石资源提供技术保障,对矿山的安全生产具有重要的指导意义。结合现场监测资料,分析了地表监测点水平位移变形规律和沉陷规律,建立了龙桥铁矿数字沉陷模型,绘制了沉陷等值线图和沉陷剖面图,结合矿体回采时空对应顺序,综合挖掘了地表沉陷空间分布演化规律。结果表明:地表变形与空区顶板冒落规律存在关联,地表沉陷空间分布区域明显,在勘探线4线和1线附近存在累积沉陷中心,分别向四周扩展沉陷逐渐变小,1-3线附近地表累积沉陷发育程度比较明显,地下开采与地表沉陷空间演化态势之间的对应关系明显,建议为地表变形重点监控区域。结合钻孔监测资料和地质构造特征及岩体质量分析,解释了空区顶板覆岩冒落的机理原因,提出了空区顶板覆岩冒落状态与对应空区跨度暴露速率成正比的关系。针对金属矿山的关键性开采环境因素和地下开采过程的特点,采用灰色关联分析手段,对关键性开采环境因素诱发的地表沉陷进行关联分析,首次将影响程度进行定量化,弥补了过去定性分析的不足。结果表明,覆岩性质的内聚力C和内摩擦角φ是影响地表沉陷的决定因素,倾角α和采场尺寸A是沉陷的主要影响因素,弹性模量E和采深H对地表沉陷有一定的影响,但关联程度相对较小。同时,建立了影响因素的敏感度函数,深层次地分析了影响因素的变化对地表最大下沉量产生的影响程度。率先提出了基于PCA与BP组合模型用于金属矿山岩层移动角预测,组合预测方法对复杂的影响因素进行了简化,约简了原始输入数据同时保留了主成分信息。结果表明,BP整体预测的稳定性和精确性得到提高。结合岩层上下盘移动角预测结果,引入三维建模技术,首次绘出了龙桥铁矿东部矿区的地表移动范围,弥补了现有地表移动范围模糊性的不足。研究结果发现,地表移动范围整体位于采空区上方且大于采空区范围,主井及附属建筑物、水体和居民区在地表移动范围之外,对矿山安全生产没有影响;水塔及附属设施处于地表移动范围边界上,存在一定的安全风险性,需要加强预防措施。建立FLAC3D矿区三维数值计算模型,模拟龙桥铁矿地下采矿活动,对比分析了自重应力背景下和水平构造应力背景下地表沉陷的空间演化分布规律,将地表实测资料与数值模拟结果进行验证发现,构造应力的数值模拟结果与地表变形实测结果更为吻合。选择1线和4线典型横剖面作为研究对象,模拟分析了不同跨度条件下龙桥铁矿空区顶板覆岩移动破坏特征和相邻围岩的应力响应特征,得出了空区跨度与空区顶板岩层移动破坏冒落的内在关系,揭示了顶板上覆岩层的垂直变形对应跨度的演化过程。针对构造应力型矿山的地下开采沉陷预计研究还处于空白的不足,明确了构造应力型矿山的概化地应力概念,引入概率积分原理,考虑了地应力的影响,将改进随机介质理论模型应用于龙桥铁矿东区地表变形预计,各地表监测点预计结果表明,自重应力下的地表变形预计结果大于改进的随机介质计算结果,水平构造应力的存在具有减缓地表下沉的影响。结合未测度聚类优化模型对地表沉陷模糊预测结果,研究结果表明:改进随机介质预计结果更接近期望值,预测的精度更高,对矿山安全生产更有指导意义。针对金属矿山开采沉陷管理信息系统功能存在的不足,以龙桥铁矿的地表监测数据为基础,采用MapInfo控件MapX5.0和VB6.0语言工具,设计开发了基于GIS的龙桥铁矿开采沉陷管理信息系统,首次将开采沉陷专业模型与GIS平台耦合于系统,系统通过分析、研究、开发和运行,实现了地表移动变形量的曲线自动绘制,沉陷等值线和剖面图、地表沉陷预测预警、沉陷3维可视化等具体功能,为矿区安全生产提供了非常高效的工作手段。
二、开采沉陷信息可视化研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、开采沉陷信息可视化研究(论文提纲范文)
(1)基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文结构安排 |
2 InSAR技术理论基础 |
2.1 SAR成像原理及影像特征 |
2.2 InSAR技术原理 |
2.3 D-InSAR技术原理 |
2.4 时序InSAR技术 |
2.5 本章小结 |
3 面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型 |
3.1 矿山开采沉陷时空变化分析与表达 |
3.2 矿山开采沉陷动态过程模拟与描述 |
3.3 面向非法采矿识别GIS时空数据模型的逻辑组织 |
3.4 地下非法采矿识别平台体系结构 |
3.5 本章小结 |
4 基于D-InSAR开采沉陷特征的地下无证开采识别 |
4.1 矿山地表与图层对象动态关系构建 |
4.2 矿山地表形变D-InSAR监测 |
4.3 开采沉陷特征提取和沉陷区圈定 |
4.4 实例分析与验证 |
4.5 本章小结 |
5 融合PS-InSAR和光学遥感的地下无证开采识别 |
5.1 矿山地表与传感器对象动态关系构建 |
5.2 联合PS-InSAR和光学遥感提取地表建筑物的沉陷信息 |
5.3 基于建筑物沉陷时空特征的地下无证开采识别方法 |
5.4 实例分析与验证 |
5.5 本章小结 |
6 面向越界开采识别的地下开采面位置反演 |
6.1 矿山地表与开采面对象动态关系构建 |
6.2 地下开采引起的地表沉陷规律 |
6.3 开采沉陷预计原理和模型 |
6.4 基于InSAR和沉陷预计理论的地下开采面反演 |
6.5 工程实例及分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足和展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)基于GIS的矿山开采沉陷预计与可视化系统设计和实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 开采沉陷预计的研究现状 |
1.3.2 开采沉陷可视化的研究现状 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本章小结 |
2 系统的相关理论和基础 |
2.1 开采沉陷的相关理论 |
2.1.1 地表移动基本规律 |
2.1.2 开采沉陷预计理论和方法 |
2.2 GIS的二次开发 |
2.2.1 GIS二次开发的方法 |
2.2.2 ArcGIS Engine |
2.3 云计算 |
2.4 本章小结 |
3 系统模型的建立 |
3.1 概率积分预计模型 |
3.2 参数反演 |
3.2.1 模矢法参数反演 |
3.2.2 杂草算法参数反演 |
3.3 GIS空间数据模型 |
3.4 开采沉陷预计、GIS和阿里云的结合 |
3.4.1 开采沉陷预计与GIS的结合 |
3.4.2 开采沉陷预计与阿里云的结合 |
3.5 本章小结 |
4 系统的设计与实现 |
4.1 系统的需求分析 |
4.2 系统的设计 |
4.2.1 系统预计模块的设计 |
4.2.2 系统可视化模块的设计 |
4.3 开发工具 |
4.3.1 C# |
4.3.2 PHP |
4.3.3 C/S架构 |
4.3.4 SQL Sever |
4.4 系统的实现 |
4.4.1 系统数据库的设计与实现 |
4.4.2 系统预计模块的开发实现 |
4.4.3 系统参数反演模型的开发实现 |
4.4.4 系统可视化模块的开发实现 |
4.5 本章小结 |
5 实例分析及工程验证 |
5.1 实测数据的获取与规律分析 |
5.1.1 矿区和工作面概况 |
5.1.2 实测数据的获取 |
5.1.3 观测结果分析 |
5.2 系统求取预计参数 |
5.3 系统预计地表移动变形值 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A 部分代码 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(3)基于云计算的开采沉陷移动变形数据处理与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 开采沉陷监测研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 云计算数据处理系统研究现状 |
1.4 变形监测云平台相关问题的研究现状 |
1.4.1 在变形监测方面的研究现状 |
1.4.2 在开采沉陷方面的研究现状 |
1.5 本文研究内容与技术路线 |
1.5.1 主要内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 开采沉陷数据处理与分析 |
2.1 地表移动变形规律及计算 |
2.1.1 地表移动变形值计算 |
2.1.2 地表稳沉后主断面上地表移动与变形规律 |
2.1.3 采动过程中的地表移动和变形的一般规律 |
2.2 开采沉陷预计方法 |
2.2.1 开采沉陷预计基本理论 |
2.2.2 概率积分法基本原理 |
2.2.3 基于概率积分法的静态预计方法 |
2.3 概率积分法预计参数求取关键算法研究 |
2.3.1 基于模矢法的概率积分参数反演模型构建 |
2.3.2 基于极度梯度提升树的概率积分参数选取模型构建 |
2.4 工程实验及结果分析 |
2.4.1 实验区概况 |
2.4.2 模式法实验及结果分析 |
2.4.3 极度梯度提升树法实验及结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 云计算基础知识 |
3.1 云计算概述 |
3.2 云计算服务模式及分类 |
3.2.1 云计算服务模式 |
3.2.2 云计算服务分类 |
3.3 云计算核心技术 |
3.3.1 虚拟化技术 |
3.3.2 资源管理和数据存储技术 |
3.3.3 云安全 |
3.4 B/S构架和springMVC框架 |
3.4.1 B/S构架简介 |
3.4.2 springMVC框架 |
3.5 本章小结 |
4 开采沉陷变形监测云平台的设计与实现 |
4.1 平台设计 |
4.1.1 总体构架设计 |
4.1.2 项目业务设计 |
4.2 平台实现 |
4.2.1 用户管理模块实现 |
4.2.2 工程项目文件管理模块实现 |
4.2.3 在线数据处理模块实现 |
4.2.4 数据成图模块实现 |
4.3 工程实验及结果分析 |
4.3.1 工作面简介 |
4.3.2 地表移动变形规律及计算 |
4.3.3 概率积分法预计 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要工作与结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(4)基于GIS技术的煤层开采覆岩变形破坏机理及沉陷可视化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 基于GIS的光纤应变数据融合和数字高程模型 |
2.1 分布式光纤监测数据与GIS融合方法 |
2.2 基于GIS的数字高程模型 |
2.3 本章小结 |
3 张庄煤矿采动覆岩相似模型试验 |
3.1 引言 |
3.2 相似材料试验模型设计 |
3.3 试验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于GIS的采动覆岩变形破坏特征 |
4.1 光纤监测数据预处理 |
4.2 覆岩竖向应变云图 |
4.3 覆岩横向应变云图 |
4.4 本章小结 |
5 基于GIS的沉陷可视化及地面塌陷危险性区划 |
5.1 研究区概况 |
5.2 地表沉陷预计方法 |
5.3 基于GIS的地表沉陷可视化 |
5.4 基于GIS的地面塌陷危险性区划 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)基于GIS的开采地表变形预计分析与可视化系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 国内外研究现状及现存问题 |
1.2.1 开采沉陷理论研究现状 |
1.2.2 开采沉陷可视化表达的研究现状 |
1.2.3 开采沉陷损害评价分析研究现状 |
1.2.4 开采沉陷预计现存问题 |
1.3 论文的研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 论文的组织及结构框架 |
2 地下开采地表变形计算与可视化系统开发 |
2.1 系统预期目标 |
2.1.1 预计数据的管理 |
2.1.2 开采地表变形的预计计算 |
2.1.3 开采沉陷区的三维显示 |
2.1.4 损害分析 |
2.2 系统架构 |
2.3 系统基本功能 |
2.4 系统的运行 |
3 系统开发的关键技术 |
3.1 程序开发环境 |
3.1.1 编程语言C#简介 |
3.1.2 Microsoft.NET Framework简介 |
3.1.3 Microsoft Visual Studio.NET开发环境 |
3.2 地表变形的可视化表达技术 |
3.2.1 地理信息系统(GIS)基本概念 |
3.2.2 地理信息系统(GIS)的发展 |
3.2.3 地理信息系统(GIS)在开采领域的应用 |
3.3 ArcGIS Engine开发工具 |
3.3.1 ArcGIS Engine概述 |
3.3.2 ArcObjects(com)组件集 |
4 系统的理论模型和空间分析原理 |
4.1 随机介质理论及概率积分法 |
4.2 基本沉陷模型 |
4.2.1 单元沉陷盆地 |
4.3 基本预计公式 |
4.3.1 开采区走向地表移动变形预计公式 |
4.3.2 开采区倾向移动变形公式 |
4.3.3 开采区地表沉陷盆地任意点移动变形公式 |
4.4 矿区地貌可视化与数字地形模型 |
4.4.1 数字地形模型DTM与数字高程模型DEM |
4.4.2 TIN建立 |
4.4.3 三角网内插 |
4.4.4 TIN等高线追踪 |
5 开采地表变形计算与损害分析系统的实现 |
5.1 系统数据库 |
5.1.1 空间数据库 |
5.1.2 属性数据库 |
5.2 系统的组成部分 |
5.2.1 预计数据输入程序 |
5.2.2 沉陷计算程序 |
5.2.3 等值线生成与矿区DTM建立程序 |
5.2.4 数据可视化程序 |
5.2.5 数据处理程序 |
5.2.6 变形统计分析程序 |
6 系统验证及工程应用 |
6.1 发耳尖山营煤矿工程概况 |
6.1.1 发耳尖山营煤矿地形地貌 |
6.1.2 发耳尖山营煤矿矿区采空区概况 |
6.2 开采沉陷可视化预计结果 |
6.2.1 31004工作面开采地表变形预计 |
6.2.2 矿区开采沉陷预计分析结果 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(6)结合遥感影像的矿山开采沉陷专题信息三维表达(论文提纲范文)
0 引言 |
1 研究区域与地表变形预计 |
1.1 研究区域及其地质采矿条件 |
1.2 采区工作面及其回采参数 |
1.3 工作面开采沉陷变形预计 |
2 地表移动形变信息可视化与应用 |
2.1 下沉信息可视化与应用 |
2.2 水平移动信息可视化与应用 |
2.3 倾斜信息可视化与应用 |
2.4 水平变形信息可视化与应用 |
2.5 曲率信息可视化与应用 |
3 结论 |
(7)矿山开采沉陷专题信息表达新模式(论文提纲范文)
0 引言 |
1 系统设计与数据获取 |
1.1 系统设计与实现 |
1.2 开采沉陷专题信息与获取 |
1)地表下沉(W,单位:m) |
2)地表倾斜(i,单位:mm/m) |
3)地表曲率(K,单位:×10-3/m) |
4)地表水平移动(U,单位:mm) |
5)地表水平变形(ε,单位:mm/m) |
2 开采沉陷专题信息分析应用图制作 |
2.1 二维变形信息等值线图 |
2.2 开采沉陷盆地内任意点位形变信息提取图形 |
2.3 开采沉陷盆地的水淹效果图 |
3 开采沉陷专题信息新模式制图 |
3.1 开采沉陷专题信息的三维影像地图生产 |
3.2 特定位置地表变形分析的影像地图制作 |
3.3 矿区采动损害等级分布图绘制 |
4 结束语 |
(8)基于.NET与ArcObjects组件技术的矿山开采沉陷可视化预计系统研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 国内外研究动态及存在的问题 |
1.2.1 开采沉陷理论研究动态 |
1.2.2 开采沉陷可视化研究动态 |
1.2.3 存在的主要问题 |
1.3 研究内容及研究技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 论文组织结构框架 |
第2章 系统关键技术 |
2.1 程序开发设计环境 |
2.1.1 Microsof .NET 简介 |
2.1.2 C#语言简介 |
2.1.3 Visual Studio.NET 开发环境 |
2.2 预计成果可视化技术 |
2.2.1 地理信息系统的定义及特征 |
2.2.2 地理信息系统的组成与类型 |
2.2.3 地理信息系统的功能 |
2.2.4 地理信息系统的发展 |
2.2.5 ArcGIS 10 概述 |
2.3 二次开发平台 |
2.3.1 ArcObjects 简介 |
2.3.2 ArcObjects 组件库 |
第3章 理论模型构建及算法 |
3.1 开采沉陷预计方法简介 |
3.2 概率积分法理论模型 |
3.3 概率积分法预计公式 |
3.4 预计公式部分关键代码 |
第4章 系统设计与开发 |
4.1 系统结构设计 |
4.1.1 系统设计思路 |
4.1.2 系统功能设计 |
4.2 系统功能模块算法流程 |
4.2.1 3D 工作面生成 |
4.2.2 计算网格生成 |
4.2.3 沉陷计算 |
4.2.4 预计结果可视化 |
4.3 系统运行主界面 |
4.4 系统部分关键源代码 |
4.4.1 沉陷计算 |
4.4.2 shapefile 文件操作 |
第5章 工程应用 |
5.1 工程概况 |
5.2 二维可视化预计结果 |
5.3 三维可视化预计结果 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外采空区岩层移动及地表变形规律研究现状 |
1.2.2 国内采空区岩层移动及地表变形规律研究现状 |
1.2.3 金属矿山岩移及地表变形规律研究现状 |
1.3 论文拟解决的关键问题 |
1.4 论文研究的方法和技术路线 |
1.4.1 论文研究的方法 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 论文研究的主要内容 |
2 矿床地质及开采技术条件 |
2.1 引言 |
2.2 龙桥矿区地质概况 |
2.3 矿床地质 |
2.3.1 矿床类型 |
2.3.2 矿体特征 |
2.3.3 矿石特征 |
2.4 开采技术条件 |
2.4.1 工程地质特征 |
2.4.2 矿岩物理力学性质 |
2.4.3 矿山开采现状 |
2.4.4 矿山采空区现状 |
2.5 岩体崩落性分析 |
2.5.1 岩石力学参数 |
2.5.2 节理裂隙发育规律 |
2.5.3 矿区地应力测量 |
2.5.4 岩体崩落性分析 |
2.6 本章小结 |
3 地下开采引起地表变形的现场监测研究 |
3.1 概述 |
3.2 地表变形监测研究 |
3.2.1 监测内容 |
3.2.2 监测仪器设备 |
3.2.3 地表移动观测站的设置 |
3.2.4 地表监测控制网 |
3.3 地表变形监测结果分析 |
3.3.1 监测数据成果 |
3.3.2 地表监测点数据异常值检验 |
3.3.3 监测点水平位移变形分析 |
3.3.4 监测点沉降位移变形分析 |
3.3.5 基于GIS的的空间演化分析 |
3.4 采空区顶板冒落监测 |
3.4.1 钻孔监测点布设 |
3.4.2 监测数据成果 |
3.4.3 顶板围岩冒落规律分析 |
3.5 本章小结 |
4 地下开采引起的地表沉陷影响因素分析 |
4.1 地表沉陷的宏观破坏特征及其形成机制 |
4.1.1 地表沉陷的形成机理 |
4.1.2 地表沉陷的宏观破坏特征 |
4.2 岩层变形破坏过程分析 |
4.3 开采沉陷影响因素的灰色关联分析 |
4.3.1 灰色关联原理 |
4.3.2 开采沉陷影响因素的灰色关联度计算 |
4.4 龙桥铁矿开采沉陷影响因素的敏感度分析 |
4.4.1 训练样本及敏感度预测方案设计 |
4.4.2 多因素影响的沉陷动态分析 |
4.5 基于PCA与BP组合模型的岩层移动角预测 |
4.5.1 主成分分析 |
4.5.2 BP神经网络原理 |
4.5.3 基于PCA与BP组合的龙桥铁矿岩层移动角预测 |
4.5.4 龙桥铁矿地表移动范围的圈定 |
4.6 本章小结 |
5 基于数值模拟的地表变形规律研究 |
5.1 引言 |
5.2 建模与相关约定 |
5.2.1 几何模型 |
5.2.2 地应力场作用及模型边界条件的确定 |
5.2.3 模型介质力学参数的确定 |
5.3 岩层移动和地表变形规律数值模拟研究 |
5.3.1 自重应力背景下地表垂直位移分析 |
5.3.2 水平构造应力下的岩层移动和地表变形数值模拟研究 |
5.4 不同跨度条件下的空区顶板覆岩应力响应特征规律研究 |
5.4.1 4线剖面不同跨度下的数值模拟计算结果分析 |
5.4.2 1线剖面不同跨度下的数值模拟计算结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 地表沉陷预测模型研究 |
6.1 引言 |
6.2 概率积分法的基本原理 |
6.3 概率积分法预计参数及其计算方法 |
6.4 水平构造应力背景下的地表变形计算 |
6.4.1 岩体初始应力状态与塌陷坑时的水平移动关系 |
6.4.2 位移法反算概化地应力 |
6.4.3 圆形塌陷坑相对沉差法确定概化地应力 |
6.4.4 塌陷坑绝对沉差法确定概化地应力 |
6.5 龙桥铁矿东区地表变形预计计算 |
6.5.1 工程概况 |
6.5.2 自重应力场中地下开采引起的地表变形预计 |
6.5.3 东部矿区地表变形计算 |
6.6 开采地表沉陷预测模型 |
6.6.1 未确知测度理论基本原理 |
6.6.2 未确知聚类预测优化模型 |
6.6.3 龙桥铁矿东区矿体工程实例计算 |
6.7 本章小结 |
7 基于GIS开采沉陷管理信息系统的设计与实现 |
7.1 引言 |
7.2 系统开发平台的选择 |
7.3 开采沉陷管理信息系统分析 |
7.3.1 系统总体框架 |
7.3.2 系统功能模块的设计 |
7.3.3 系统数据分析 |
7.3.4 系统界面组织设计 |
7.4 系统数据库设计 |
7.4.1 系统数据编码 |
7.4.2 图形数据表结构设计 |
7.4.3 属性数据表结构设计 |
7.4.4 属性数据库和图形数据库的关联 |
7.5 系统功能研究与实现 |
7.5.1 地表移动变形曲线绘制 |
7.5.2 开采沉陷空间分析 |
7.5.3 开采沉陷预测 |
7.5.4 GIS常用功能实现方法 |
7.5.5 地表监测信息入库管理 |
7.6 基于GIS的龙桥铁矿开采沉陷管理信息系统的实现 |
7.6.1 地表变形监测的范围 |
7.6.2 主窗体界面 |
7.6.3 数据入库和维护 |
7.6.4 地图编辑 |
7.6.5 地图显示 |
7.6.6 空间信息查询 |
7.6.7 地表移动曲线绘制功能的实现 |
7.6.8 地表变形预警功能的实现 |
7.6.9 地表沉陷等值线及剖面图功能实现 |
7.6.10 地表沉陷3维可视化 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要工作及结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
参加的科研项目 |
四、开采沉陷信息可视化研究(论文参考文献)
- [1]基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究[D]. 夏元平. 中国矿业大学, 2020
- [2]基于GIS的矿山开采沉陷预计与可视化系统设计和实现[D]. 夏颖. 安徽理工大学, 2020(04)
- [3]基于云计算的开采沉陷移动变形数据处理与分析[D]. 彭小强. 安徽理工大学, 2020(04)
- [4]基于GIS技术的煤层开采覆岩变形破坏机理及沉陷可视化研究[D]. 康慧. 中国矿业大学, 2019(11)
- [5]基于GIS的开采地表变形预计分析与可视化系统研究[D]. 周杰. 西华大学, 2019(02)
- [6]结合遥感影像的矿山开采沉陷专题信息三维表达[J]. 张程,马晓东,杨可明. 中国安全生产科学技术, 2016(07)
- [7]矿山开采沉陷专题信息表达新模式[J]. 陈银翠,侯耀翟,杨可明. 测绘科学, 2016(06)
- [8]基于.NET与ArcObjects组件技术的矿山开采沉陷可视化预计系统研究及应用[D]. 朱珍. 青岛理工大学, 2014(04)
- [9]矿山开采沉陷研究代表人物的可视化探析[J]. 左成,麻凤海,侯剑华. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版), 2014(06)
- [10]复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究[D]. 卢志刚. 中南大学, 2013(12)