采用遥感技术监测煤炭开采沉陷灾害的应用及前景展望

从煤炭开采引起的沉陷灾害出发,针对传统监测评价方法的薄弱环节,提出了光学遥感、雷达遥感干涉测量技术(InSAR)等先进遥感技术解决该问题的途径和对策,最后就先进遥感技术在沉陷灾害监测和评价中的应用前景进行了探讨。     

基于四旋翼无人机的宁夏羊场湾煤矿采煤沉陷量监测

小型无人机遥感技术具有成本低、操作灵活便利等优点,在地质调查中的作用愈来愈重要。采煤地表沉陷量变形监测是掌控采煤地表岩移变形规律和治理塌陷的关键性工作。重点探索四旋翼无人机遥感技术监测在羊场湾煤矿Y120212工作面采煤沉陷量的监测研究,通过野外踏勘与控制点布设、无人机航线规划与执行、4D产品制作的工作程序和监测方法,探索无人机遥感技术监测在矿山地质塌陷监测的应用。研究结果表明,通过对无人机遥感技术生成的DSM处理,经过多期地面高程的对比,得到Y120212工作面最大沉陷量达6.5m。结合分析、对比,无人机遥感技术可以实现采煤塌陷区地表沉陷变形监测,进而形成和发展了煤矿地面塌陷新的监测技术。     

基于SVM的地下采煤区沉陷灾害发育敏感性分区研究

地下采煤区沉陷灾害发育重点区预测目前尚无固定程式,且敏感区预测结果存在不确定性较大的问题。以山西省太原市西山地区沉陷灾害为研究对象,分别以2012年和2014年核查编录的沉陷灾害数据为建模数据和验证数据,以高程、坡度、坡向、地势起伏度、地面曲率、地层岩组、地质构造为敏感性评价因子,综合运用GIS空间分析、统计分析和支持向量机(SVM)等方法,构建了4种核函数SVM沉陷灾害敏感性分区预测模型,分别从模型的评价因子权重、模型优选、敏感性分区预测结果、预测精度和模型适用性进行了分析。结果表明:多项式核函数SVM模型(PL-SVM)的训练精度(受试者特征曲线下面积AUC=0.854)与验证精度(AUC=0.755)均较高,模型预测能力良好,是4种模型中表现最好的模型,所划分敏感性分区结果合理,极高与高敏感区以较小面积分布较多沉陷灾害点,而低敏感区则以较大面积分布极少沉陷灾害点。PL-SVM模型预测的太原西山地区沉陷灾害发育极高、高、中和低敏感区的面积占比分别为:20.19%、17.43%、21.18%、41.20%,频率比值与敏感性等级之间呈良好的正相关,符合线性函数关系。PL-SVM模型敏感性评价结果可靠,适用性好,对地下采煤区沉陷灾害发育特征研究及灾害普查重点区预判具有参考意义。      

山东省济宁市煤矿矿集区地面沉陷现状遥感调查

山东省济宁地区煤矿资源丰富,但煤矿资源的开采利用造成了严重的地面沉陷。本文旨在调查济宁市煤矿矿集区地面沉陷的现状。在调查过程中主要采用最新获取的GeoEye-1高空间分辨率遥感影像,并结合历史资料分析研究区内地面沉陷造成的危害。通过遥感调查发现研究区内有地面沉陷积水坑47个,积水面积达2828hm2。地面沉陷已造成了20个村庄的搬迁,破坏土地约2667hm2,严重影响了当地人民的生活。本文使用遥感手段开展地面沉陷调查工作,充分反映了研究区地面沉陷灾害的实际情况,也充分体现了遥感技术快速、宏观的特点。     

北京市门头沟区洪水地质灾害遥感调查评价

文章叙述了北京市门头沟地区洪水、泥石流等灾害遥感技术调查的概况。对该区主要灾害的类型及其危害程度作了评价，同时按受害程度，将村镇分为4类，并对每类村镇应采取的措施，提出了具体意见。对日后可能发生严重灾害的潜在因素进行了分析，并对灾害的防治提出建议。     

从汶川地震看遥感技术在突发自然灾害中的应用

现代遥感技术具有获取信息范围大、速度快,适应性强和信息量大等特点。"5.12"汶川地震后,交通堵塞、通信中断,遥感技术成为信息获取和灾害监测的重要手段。本文以遥感图像特征和遥感解译在汶川地震中的应用为例,阐述了遥感技术在突发自然灾害中的应用。     

多源遥感技术在降雨诱发勉县地质灾害调查中的应用

陕南秦巴山区地形地貌、地质构造和气候条件复杂，易发和频发滑坡、泥石流等地质灾害。由于该区地形高差大且植被覆盖率高，传统的人工地面调查排查在地质灾害的调查识别中难度较大，需借助先进的地质灾害监测识别技术方法。笔者综合采用光学遥感、合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR）和无人机航测等多种技术手段，对陕南勉县“8.22”强降雨诱发的地质灾害进行应急调查与识别分析，探索多源遥感技术对降雨诱发型地质灾害的识别能力与有效性。研究表明，多源遥感技术在强降雨诱发区域性地质灾害的识别和应急调查中能够发挥重要作用，可大大减少现场工作时间，并能提供全方位、多角度和可视化的高精度遥感成果；光学遥感、InSAR、无人机航测等技术具有各自的优势和识别范畴，仅靠单一的技术手段难以完全有效地解决灾害隐患识别问题，建立一套多源遥感技术相互融合、优势互补的综合调查识别体系，是强降雨条件下区域性地质灾害快速调查识别与评价的有效途径。     

遥感技术在煤炭地质中的应用现状及前景

介绍了遥感技术在煤炭资源调查和评价、煤矿区地质灾害调查和评估、生态环境及污染调查评价和监测以及煤矿三维可视化仿真规划系统建设方面的应用研究现状及所取得的主要成果，并结合遥感技术的发展方向，展望了其在煤炭地质中的应用前景。     

高速公路的下伏开采沉陷灾害的研究

地下开采所引起的地表沉陷灾害是我国高速公路建设中所面临的一个新的课题。文章论述了条带煤采空区所引起的地表沉陷对高速公路建设的影响，建立了相关灾害的研究程式和研究方法，并利用研究成果进行了实例应用，取得了良好的效果。     

深圳市龙岗中心城岩溶塌陷光纤传感监测研究

岩溶塌陷具有的突发性、隐蔽性、不确定性,使其监测、预警预报问题一直未解决。通过多年的研发,光纤传感器监测技术已成为当今最为先进的岩土变形现场监测技术,特别是BOTDR技术,它的分布式、长距离、远程实时监控以及光纤耐久性好的特点正好弥补了传统监测技术的不足。目前光纤传感技术在岩溶塌陷（沉陷）灾害的监测上开展工作较少,本次工作主要目的为利用光纤传感技术实时监测岩溶塌陷。     

合成孔径雷达差分干涉测量在地震形变监测中的应用

由于遥感技术具宏观性、直观性，获取资料的速度快、周期短、信息量大、经济效益好，成本低、收益高以及实用于地面工作困难地区等优点，因而在灾害调查、监测预警以及评估中得到了广泛的应用。     

遥感技术在全球环境变化研究中的作用

具有快速、多波段、周期性、大面积覆盖等观测能力的空间遥感技术,是全球环境变化研究中不可替代的重要手段。随着遥感技术在国际上的蓬勃发展,遥感技术在我国全球环境变化研究中也开始得到了广泛的应用。简述了遥感技术在我国土地覆盖、森林与草场、海洋调查与灾害监测方面的应用情况以及所取得的成果。这些研究为遥感技术在全球环境变化研究中的深入应用奠定了基础。     

遥感技术监测气候变化对冰川和多年冻土相关灾害的影响

冰川和多年冻土相关的灾害持续威胁着高山区人类生命和基础设施。因为地表冰和地下冰通常接近融化状态,冰川和多年冻土灾害特别容易受到气候变化的影响。因气候变暖,导致了目前的冰冻灾害区的移动、移动过程的相互影响作用和连锁反应,要进一步地对潜在冰川灾害进行研究,非常有必要在高山区应用现代的遥感技术评价冰川和冻土灾害。本文综述了不同灾害类型,以及如何应用航空遥感方法评价这些灾害。     

榆神府矿区大柳塔井田煤层群采地面沉陷可视化数值模拟

针对晋陕蒙能源基地榆神府矿区大柳塔井田的地面沉陷问题，在分析研究区内水文地质、工程地质条件的基础上，确立了研究区的评价模型并采用世界上先进的数值模拟评价的FLAC^3D专业软件包，对该矿区煤层群采的地面沉陷情况进行了可视化数值仿真模拟分析。     

遥感技术在煤矿区地质灾害中的应用

以多年来实测的煤矿开采区地物光谱数据为其理论依据,阐述了遥感技术在煤火区探测、矿区突水预测以及控制开采区塌滑流(塌陷、滑坡、泥石流)发生发展的地裂缝监测方法和主要应用成果.揭示了遥感技术对煤矿开采区主要灾害探测、预防、治理方面的优越性.     

浙江庆元地区滑坡灾害的多要素评价

利用地理信息系统（GIS）与遥感技术结合进行油坡灾害评价与预测是当前滑坡研究的热点，在对浙江省庆元县进行遥感滑坡研究中，通过对滑坡各影响因素的详细分析。结合TM图像，利用GIS技术分析主要影响因素，确定影响因素集及其间的朴素关系。从而建立庆元县油坡灾害多要素综合评价的初步模型。结果有81.25%滑坡点落在危险区域。令人比较满意，因此，可以利用此模型进行庆元县滑坡灾害评价。     

基于无人机航测技术分析采煤沉陷区地面沉降的研究

中国是世界上煤炭资源较丰富的国家之一。煤炭资源的开发促进了中国经济的快速发展。然而,大量地下开采引起的煤矿地表塌陷对开采环境造成了严重的影响和危害。安徽省淮南地区煤炭资源十分丰富,随着地下采矿活动的进行,发生着不同程度的地面沉降。为掌握沉陷区地面沉降现状,通过无人机航测技术对淮南采煤沉陷区进行摄影测量,并通过后期软件对两期数据的处理,生成点云,DEM对比分析,建立三维影像模型,得出沉陷区监测时间段的地面沉降情况。监测成果可以为灾害防治与预警提供基础数据,为沉陷区生态修复的方向及方式等提供依据。     

深圳市黄贝岭断层位移的智能化监测

深圳市黄贝岭断层是活动断层，在该断层附近高层建筑密集，人口稠密，为保障人民生命财产安全，减轻灾害，现用智能化系统对其进行实时跟踪监测。该系统由监测巷道系统、监测仪器系统、信息采集传输和数据分析系统组成。经过一年的监测得知：黄贝岭断层明显存在位移活动，且一直沿着一个方向滑动，应当引起重视。建议断层监测要继续坚持下去，以防范断层活动可能引发地面沉陷、开裂等地质灾害事件。     

“遥感先行”服务自然资源调查技术变革与调整

随着遥感技术的发展和自然资源事业对遥感应用需求的不断增多,通过遥感先行开展先行观测、先行探测、先行监测,强化自然资源数据的获取,提高调查的精度和速度,遥感技术正在促进自然资源调查程序和方式的转变.本文围绕新时代自然资源调查体系的新变化,提出了遥感先行的理念、目标及发展方向,认为：1）遥感先行是自然资源调查监测技术体系构建的重要内容,可实现对自然资源全要素、全覆盖、全天候、全尺度的调查监测;2）通过遥感技术方法体系的创新、遥感产品的转化应用等,可发挥遥感技术在矿产、生态、水、土、灾害等调查监测中的重要先行作用;3）"天-空-地"一体化的遥感综合观测技术是推动中国西部地区自然资源精准快速调查和全球尺度环境问题监测的最佳技术手段.     

遥感技术在煤矿山环境监测评价中的应用

煤炭地质工作由传统的资源勘查向资源环境领域的转变,遥感手段以其快速高效的技术优势,在矿山环境监测和评价等方面发挥了重要的作用,随着遥感数据源的不断丰富和遥感数据获取处理技术的不断进步,遥感技术在煤炭资源开发利用环境监测与评价方面取得长足的进展,在多个煤矿山环境遥感监测实践的基础上,研究形成了煤矿山环境监测、绿色矿山建设、矿山环境恢复治理和煤火区监测评价等方面的技术体系,总结了遥感技术在矿山环境监测评价领域的发展方向,多源、多平台的遥感时空大数据服务于煤矿山环境监测评价将是主要趋势,矿山环境遥感监测评价技术将向定量化、智能化发展,为遥感技术在我国煤炭行业绿色高质量发展中的应用提供参考。