煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术

面向“数字矿山”应用系统的需要,在分析煤矿区地质环境和地质灾害特点及其在遥感监测理论依据的基础上,提出了煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的技术思路和体系结构,强调各种监测技术手段、不同时空尺度、不同数据源和不同主题信息的集成,并针对这一集成系统实现与应用中的多目标遥感信息处理、环境传感器网络应用、遥感监测数据与专题分析模型的集成、数据质量控制等关键问题进行了探讨。     

基于GIS的矿山突发灾害逃生平台设计与实现

论文分析了我国煤矿生产形势严峻、各种灾害事故频发以及现阶段研究成果后,得出当前存在的不足和问题,并提出建立基于GIS技术和矿山物联网平台的矿山突发灾害逃生平台。以徐州夹河煤矿搭建的矿山物联网平台为基础框架,通过对GIS技术及最短路径技术的研究,开发了矿山突发灾害逃生平台。通过该平台可以实现矿山信息管理、实时监测井下工作环境、灾害事故提前预警以及灾害发生时生成最短路径等功能,保障了煤矿井下工作人员的人身安全。     

无人机摄影测量技术在矿山中的应用

无人机摄影测量技术快速获取地表高精度影像,对于矿山地质环境监测、地质灾害调查及治理、矿山测量等方向应用前景巨大.尤其是四川中低山区域,地质灾害隐患较多,传统测量手段难以及时覆盖,无人机摄影测量技术对于矿山地表安全监测及预警具有不可替代的优势.     

智能测绘在水利数字孪生中的应用研究

水利数字孪生的建设对我国水工程、水资源、水环境、水安全的管控与治理具有重要意义,随着信息技术的高速发展,各类新兴智能测绘技术不断涌现,使智能测绘在水利数字孪生中的应用越来越广泛。本文论述了智能测绘在智慧水网、建设智慧管理、流域智慧管理、施工智慧管理和智能安全监测等水利孪生领域的建设背景、应用现状及发展趋势,研究了智能测绘在各孪生体中的感知手段、技术、方法及应用实例,并基于智能测绘构建水利孪生应用框架及平台。以南水北调中线雄安调蓄库工程智慧管理平台为例进行应用示范,针对工程建设数字孪生中的智能测绘和孪生应用进行论证研究。智能测绘在水利数字孪生中的应用研究可实现水利业务要素在孪生空间中的实时监测、诊断、模拟、分析与决策,可为智能测绘和智慧水利的结合提供一种新的解决思路,为水利数字孪生建设提供大数据、大算法、大平台及大服务。     

基于GIS的矿井通风信息的监测与预警系统

运用GIS技术,设计开发矿井通风信息的监测与预警系统.系统采用ArcGIS Engine平台,将ArcGIS Engine技术、组件式开发技术、数据库技术和相应的编程语言进行集成.实现了煤矿采掘工程平面图的导人与更新,具有对系统中的数据进行管理和对通风信息进行监测与预警等功能,对矿井的安全生产和矿井灾害的防治具有十分重要的意义.     

地表形变监测预警预报系统在平朔生产矿区中的应用研究

针对目前平朔整个矿区的安全状况,本文研究露井联采矿区地表变形宏观监控及预报,建立平朔生产矿区的形变场模型、建构筑物沉降监测和预警预报系统,确保平朔矿区矿山的安全生产。本预警系统通过GPRS移动通信与所有GPS基准站和监测站接收机相连,用户可以利用徕卡GeoMoS软件全天候不间断地监测传感器的控制管理和数据集成,实现可视化和数字分析,通过SMS短消息、E-mail等方式自动报警或者启动计算机程序及其他应急设备,实现地表形变监测预警预报系统的现代化。     

基于虚幻引擎的智能矿山数字孪生系统云渲染技术

HTML5、WebGL、云渲染等技术为浏览器、移动端、XR等多种终端的可视化渲染提供了重要技术支撑。本文分析比较了其优缺点,并采用虚幻引擎4的云渲染技术,采用某煤矿的倾斜摄影、BIM、巷道、设备、三维地质模型开展了系统设计与测试,分析了云渲染的效率和效果,实现了数字孪生云渲染技术在智能矿山的应用。     

基于WebGIS的矿井通风实时监控系统构建关键问题研究

根据矿井通风的管理现状、实际需求及未来发展趋势,基于自动控制、网络通信、传感器及WebGIS、数据库、SDE等信息技术,采用图属一体化、多源数据无缝集成和关系数据库三层体系架构的思想,阐述了矿井通风系统建设的总体技术路线及数据处理入库、数据索引建立、信息集成显示、异常预警处理等关键技术问题,实现了瓦斯、CO、S02、NO等毒害气体的实时远程监测、定位查询、信息显示及预警分析的集成显示和统一管理。这对实现矿井通风数据集中管理、有毒气体浓度实时监测预警及提高矿区安全生产均具有非常重要的理论和实际意义。     

无人机低空摄影测量在矿山治理中的应用研究

从无人机低空航摄系统角度入手,对无人机系统的组成及作业流程作了简单介绍,并通过实验验证无人机低空航摄系统测绘山区地形图的优势,分析了低空无人机航摄技术在矿山资源、环境监管等方面应用的优势。总结无人机低空航摄技术在矿山环境监测及恢复治理的可行性和实效性,无人机航测技术以其分辨率高、监测方式灵活机动等优势,可降低传统矿山监测手段对地形环境的要求,从而提升矿山资源开采监测的效率和水平。     

多变量非等时距灰色预测模型在露天矿边坡灾害预警中的应用

露天矿边坡的稳定性关乎整个矿山的安全,因此对露天矿边坡进行周期性的监测就显得格外重要.针对露天矿边坡灾害预警以及预警信息三维可视化方面的不足,文章在GIS平台下结合多变量非等时距灰色预测模型,开发了一套露天矿边坡灾害预警系统,并在鞍山某露天矿进行了实际应用,实例表明,本预警系统具有建模精度高、灾害预警信息直观等特点,在露天矿山的边坡灾害预警中具有实际应用价值.     

数字化矿山测量与优化实施

随着计算机技术、光电技术、卫星技术等的飞速发展,使矿山测量技术的数字化、智能化得到了全面的提升。矿山测量技术的提升,不仅关系到矿山开采、生产的科学进行,同时也是矿山生产安全的有效保障。本文探讨数字化测量技术在矿山测量工作中的应用,并对各种数字化测量技术进行优化实施,用最合理的投入,从而达到最佳效果,取得最好的经济效益和社会效益。     

GB-InSAR集成GIS的露天煤矿边坡变形监测

对露天矿边坡进行实时、精确测量可为边坡提供可靠的预警和治理信息,直接关系到露天矿的生产连续性和效益。地基SAR干涉测量技术（GB-InSAR）是最近10年发展起来的一种相对较新的变形监测技术,具有全天候、全天时的观测特点。而国内针对露天矿边坡变形监测大多处于试验阶段,缺乏长时间连续观测的能力,本文详细地阐述了GB-InSAR的基本原理,并将GB-InSAR得到的变形数据与GIS有机地连接起来,利用GIS强大的空间显示、分析能力,高效、实时、直观地展示变形信息,为露天矿生产提供了有力的决策支持。     

地质灾害预警预报技术创新与应用

基于物联网技术的广西地质灾害预警预报系统,结合了轻量化模型技术、Spark空间大数据处理技术、神经网络学习算法等新技术,解决了广西地质灾害监测网络不够完善、智能化水平不高等问题。系统通过3 a运行取得了良好的效果,对于提高突发地质灾害监测预警能力具有重大创新意义。     

中国数字矿山进展

数字矿山是一个复杂巨系统,由数据获取系统、数据处理系统、数据管理系统、集成调度系统和工程应用系统组成,具备数据资源特性、信息基准特性和开放平台特性,矿山空间数据仓库是其内核。综合分析数字矿山建设任务、原则、现状,提出中国数字矿山建设应分三步走,即首先建立矿山空间数据仓库,然后构建数字矿山基础平台,再建立矿山安全Office系统,过程中要高度关注数字矿山相关技术标准的制定。     

融合单视线D-InSAR和BK模型的煤矿地表三维变形动态监测方法

合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar, D-InSAR）在获取地表形变的过程中有其特有的监测手段,针对D-InSAR矿区地表三维变形监测的难点,首先,顾及D-InSAR难以获取快速大梯度变形的特性,选取边界拟合度较好的Boltzmann函数模型,结合Knothe时间函数,构建一种BK(Boltzmann-Knothe)模型;然后,由于D-InSAR仅能获取地表沿视线向（line of sight, LOS）的短时段一维变形量,依据地表三维移动变形和LOS向变形的投影关系,结合目标区域地质采矿条件,构建适应短时段单视线向变形的适应度函数;最后,引入烟花算法（fireworks algorithm, FWA）,提出了融合单视线D-InSAR和BK模型的煤矿地表三维变形动态监测方法。模拟实验表明,所提方法能够可靠准确地反演出全部开采沉陷动态预计参数,求参相对误差为0.11%～7.51%;在大变形区域,该方法监测的下沉和水平移动与真实值一致。抗差求参实验结果表明,在观测误差或模型参数误差的影响下,该...     

大数据时代的农情监测与预警

农情信息是世界粮农组织、各国政府、粮食贸易企业以及农场管理迫切需要掌握的信息。大数据时代的农情监测与预警正在由模型驱动向数据驱动转变,大数据正逐渐成为监测与预警的核心驱动力。伴随着农情监测与预警大数据的爆炸式增长,大数据与云计算技术的发展为农情监测与预警提供了全新的技术手段。2013年以来,全球农情遥感速报系统(CropWatch)已逐步引入聚类分析、时间序列分析、关联分析、时空变化异常诊断等大数据分析方法,并应用于业务化运行的农情监测与预警中。大数据技术提升了CropWatch的数据挖掘能力,对CropWatch农情监测与预警时空尺度的拓展以及农情监测内容的精细化起到推动作用,促进了面向需求的CropWatch农情信息与预警精准云服务的发展,促成了大数据时代CropWatch农情监测与预警技术体系的升级。未来,大数据时代的农情监测与预警将逐渐向全自动化监测、实时化精准农业管理与智能化信息服务方向发展;通过众源采集技术高效低廉的获取农情观测大数据将成为未来的发展趋势;大数据技术跨领域数据挖掘的能力,使得丰富多元化的跨界信息服务将成为大数据时代农情监测与预警的主流发展方向。大数据时代的CropWatch正在向基于大数据的农情监测与预警系统全速迈进。     

“数字矿山”建设中的地学软件应用与地矿数据集成

为了降低成本、提高效率,国内的许多矿山企业正在开展"数字矿山"工程建设。与一般的企业不同,矿山的信息化需要地学专业软件的支持。本文分析了国内外矿山企业信息化的发展趋势,并列举了国外主要的矿山地矿软件和国内近年来出现的矿山软件。同时指出为了实现地矿软件的高效运转,需要对矿山的基础数据进行规范化整理,建立矿山地矿数据集成平台。为了得到更好的效果,需要将数据集成管理和矿山地矿软件中的功能处理结合起来,充分发挥两者的优势,为提高"数字矿山"的运行效率服务。     

智慧矿山空间数据元数据模型研究与应用

随着"3S"技术、三维地学模拟等信息技术在矿山领域的应用,矿山领域的信息化建设和智能化改造具有很大研究价值。本文以智慧矿山空间数据元数据模型为研究对象,参考国内外元数据管理的相关理念,对矿山元数据进行分类,并构建智慧矿山元数据模型,利用Geodatabase和SQL Server平台分别建立智慧矿山空间数据库和元数据库,在Visual Studio开发环境下,运用C#语言,在ArcGIS Engine平台下开发智慧矿山元数据管理系统,实现元数据的管理、查询等功能。通过研究智慧矿山空间数据元数据模型,实现了矿山数据共享,提高了数据利用效率。     

地球资源环境动态监测技术的现状与未来

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上,提出中国迫切需要发展面向全球和重点区域的持续、动态观测能力,建立全球视野的资源环境动态监测产品和应用系统,突破全球资源环境研究的理论和关键技术,建立全球资源环境遥感监测指标和技术体系,形成全球立体协同观测、资源汇聚优化、信息智能处理、云平台业务应用的自主技术体系,完善支撑任务驱动的数据汇聚、模型调度、产品生成等在线遥感信息服务能力,发布全球、洲际和全国高质量空间要素遥感信息产品、专题应用系统、技术报告等成果。最终为全球资源环境研究提供知识发现的数据和服务,支撑中国在全球资源环境监测评估、重大灾害事件监测预警、应对国家安全与全球变化等领域的服务。     

遥感技术在“一张图”实施监督系统中的应用

结合国土空间规划“一张图”实施监督信息系统的开发,详细阐述了卫星遥感技术在规划实施评估、国土空间开发适宜性评价和规划监测预警这几个模块中的应用案例,对应用的内容、方法及效果进行了总结和探讨。分析表明,遥感技术能为国土空间规划“一张图”提供众多的基础数据,对于评估城市发展动态、合理规划城市用地具有非常重要的作用。