[發明專利]露天礦排土場形變和水土流失監測方法及系統

有效

• 申請號: 202110275910.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113030969B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 楊文義;佘長超;雷少剛;宮傳剛;王黨朝;尚志
• 申請（專利權）人: 神華北電勝利能源有限公司;中國礦業大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

本申請提供一種露天礦排土場形變和水土流失監測方法及系統，其方法包括：獲取排土場多時相合成孔徑雷達影像數據，得到排土場總沉降分布；根據排土場高精度數字高程模型將排土場按堆存高度分割為若干區域；結合排土場總沉降分布與分割區域，統計出每個堆存高度所對應區域的沉降分布，取每個區域內最小值即獲得到對應區域固結沉降量；建立排土場堆存高度與固結沉降量的回歸關系；根據回歸關系反演得到排土場的固結沉降量分布；根據排土場總沉降分布和固結沉降量分布，得到排土場水土流失導致的地表剝蝕量分布。本申請中的方案能分別監測并掌握露天礦排土場的非均勻形變規律和水土流失發育規律，準確評估其環境影響程度、范圍及其長期環境污染風險。

技術領域

本發明涉及礦山地質監測技術領域，具體涉及一種露天礦排土場形變和水土流失監測方法及系統。

背景技術

露天礦排土場是在采礦活動中人工堆砌的大型松散堆積體，具有松散、異質性強以及持續沉降等特點，長期存在會帶來邊坡失穩變形和水土流失等地質環境問題。排土場區域內地表海拔持續降低，其降低數值量為重力作用導致的累積固結沉降量GACS(Gravity-induced Accumulation Consolidation Settlement)與水土流失導致的地表剝蝕量SED(Soil Erosion Displacement)之和。GACS的存在對于提高排土場地質穩定性起到正面作用，而SED的存在則相反。細化分析不同因素導致的排土場地表標高變化，有助于科學評估其環境影響程度、范圍及其長期環境污染風險，對及時采取預防和治理措施，優化排土工藝具有指導意義。

目前，大范圍內對地表形變監測大多是利用合成孔徑雷達影像數據干涉處理獲得，但其直接監測結果無法將GACS與SED區分開來，因此無法精確監測排土場地表標高降低量中哪些是沉降或形變導致的，哪些是水土流失剝蝕地表導致的。

發明內容

本申請實施例旨在提供一種露天礦排土場形變和水土流失監測方法及系統，以解決現有技術中無法精確監測排土場地表標高降低量的引起原因的技術問題。

為此，本申請一些實施例中提供一種露天礦排土場形變和水土流失監測方法，包括如下步驟：

獲取排土場多時相合成孔徑雷達影像數據并據此得到監測數據，根據所述監測數據得到排土場總沉降分布；

獲取排土場高精度數字高程模型，根據所述高精度數字高程模型將排土場按堆存高度分割為若干個區域；

根據所述排土場總沉降分布與區域分割結果，得到每個所述區域內的沉降分布；將每個所述區域內的最小沉降量確定為：對應排土場堆存高度下重力作用導致的固結沉降量；

根據排土場堆存高度與固結沉降量之間的關系，得到排土場的總固結沉降量分布；根據所述排土場總沉降分布和所述總固結沉降量分布，得到排土場水土流失導致的地表剝蝕量分布。

本申請一些實施例中所述的露天礦排土場形變和水土流失監測方法，根據所述排土場總沉降分布與區域分割結果，得到每個所述區域內的沉降分布；將每個所述區域內的最小沉降量確定為：對應排土場堆存高度下重力作用導致的固結沉降量的步驟包括：獲取每個所述區域的固結沉降量與堆存高度之間的回歸關系；根據所述回歸關系和所述高精度數字高程模型得到整個區域的總固結沉降量分布圖。

本申請一些實施例中所述的露天礦排土場形變和水土流失監測方法，對所述監測數據進行干涉處理，根據干涉處理結果得到變化檢測結果圖，進而得到所述排土場總沉降分布的步驟中：

所述干涉處理至少包括軌道誤差校正、配準、生成干涉圖、濾波、多視圖相位展開、地理編碼和裁剪目標區域中的至少一種；

根據干涉處理結果，得到變化檢測結果圖，獲取排土場時序總沉降分布圖；

根據排土場時序總沉降分布圖得到所述排土場總沉降分布。