尾矿库规模信息提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种尾矿库规模信息提取方法及装置，能够快速有效地计算尾矿库规模，且成本较低。该方法包括：获取待进行规模信息提取的尾矿库的高分辨率遥感数据和尾矿库建设前的原始地形数据；将高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准；基于高分辨率遥感数据，对与尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征；利用原始地形数据对尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取尾矿库关键接边点在纵向上的高程信息，利用关键接边点在纵向上的高程信息重构尾矿库建设后的三维空间结构；基于重构的三维空间结构，根据尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算尾矿库的总面积、总坝高和总库容。

Method and device for extracting scale information of tailings dam

The invention discloses a method and a device for extracting the size information of a tailings reservoir, which can rapidly and efficiently calculate the size of a tailings reservoir and have lower cost. The method includes: obtaining the original terrain data for tailings scale information extraction from high resolution remote sensing data and tailings before construction; high resolution remote sensing data and original terrain data registration; high resolution remote sensing data based on remote sensing recognition of planar features associated with the size of the tailings, the tailings are flat features the base of the tailings; analyze the characteristics of planar terrain section topography using the original terrain data acquisition, tailings key seam points in the longitudinal direction of the Gao Cheng information, the three-dimensional structure of building tailing Gao Cheng information is reconstructed by the key edge point in the longitudinal direction after; 3D structure reconstruction based on. According to the classification of the three-dimensional structure of the tailings dam at all levels, the total area of the total, calculation of tailings dam height and total capacity.

【技术实现步骤摘要】
尾矿库规模信息提取方法及装置
本专利技术涉及遥感数据处理与信息提取领域，具体涉及一种尾矿库规模信息提取方法及装置。
技术介绍
尾矿库规模是尾矿库的重要参数信息，是决定尾矿库周边环境安全的重要影响因素，已成为安监、环保等领域对尾矿库实行分级分类(通常规模越大对应的监管标准越高，监管也越严)监管工作的重要评判依据。因此，对尾矿库规模这一重要信息的准确掌握显得十分关键。然而当前安监、环保等领域监管部门对尾矿库规模等信息的掌握主要通过地方逐级的调查统计获取，其中有些尾矿库企业为了降低被监管等级或者不被列入重点监管清单，会有意无意的“虚报”相关规模信息(比如以低于实际情况填报库容、坝高、占地面积、规模等级等尾矿库规模信息)，以致相关信息失真，影响到相应的监管工作。而且这种被虚报的信息，一方面不容易直接地被发现；另外一方面即便发现了，去实地核算其实际值的代价也很大(需要到实地测量尾矿库的相关三维工程参数)。因此迫切的需要一种快速有效、低成本的尾矿库规模信息获取方法，以加强对尾矿库规模信息的核查监管。
技术实现思路
有鉴于此，针对当前尾矿库调查统计中尾矿库规模相关信息失真、缺乏有效的尾矿库规模信息核查监管方法等问题，本专利技术提出了一种基于高分辨率遥感和地形数据，并利用GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)三维分析提取尾矿库规模参数信息的技术方法，以加强对尾矿库规模信息的核查监管，确保地面调查统计信息的质量。一方面，本专利技术实施例提出一种尾矿库规模信息提取方法，包括：S1、获取待进行规模信息提取的尾矿库的高分辨率遥感数据和所述尾矿库建设前的原始地形数据；S2、将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行校准；S3、基于所述高分辨率遥感数据，对与所述尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征，其中，所述尾矿库相关的平面特征包括所述尾矿库总体边界范围、各级坝体的边界范围以及各级坝体与周边地形的关键接边点；S4、利用所述原始地形数据对所述尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取所述关键接边点在纵向上的高程信息，并利用所述关键接边点在纵向上的高程信息重构所述尾矿库建设后的三维空间结构；S5、基于前述重构的三维空间结构，根据所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算所述尾矿库的总面积、总坝高和总库容。可选的，所述S2，包括：以所述原始地形数据为基准，通过对所述高分辨率遥感数据进行几何精纠正，将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准。可选的，所述S5，包括：计算所述总面积A，计算公式为其中，Area(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi在水平面上的投影面积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Area(Pn)为所述顶级坝体形成的库区在水平面上的投影面积。可选的，所述S5，包括：提取顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程，根据所述顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程计算所述总坝高H，计算公式为其中，为所述顶级坝体的坝顶高程，H为所述初期坝体的坝底高程。可选的，所述S5，包括：基于所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，开展填挖方分析，计算所述各级坝体的容积；根据所述各级坝体的容积计算所述总库容Vol，计算公式为其中，Vol(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi的表面与原始地形表面所围成的三维空间的容积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Vol(Pn)为所述顶级坝体形成的库区与原始地形表面所围成的三维空间的容积。另一方面，本专利技术实施例提出一种尾矿库规模信息提取装置，包括：获取单元，用于获取待进行规模信息提取的尾矿库的高分辨率遥感数据和所述尾矿库建设前的原始地形数据；配准单元，用于将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准；识别单元，用于基于所述高分辨率遥感数据，对与所述尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征。其中，所述尾矿库相关的平面特征包括所述尾矿库总体边界范围、各级坝体的边界范围以及各级坝体与周边地形的关键接边点；分析单元，用于基于所述原始地形数据对所述尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取所述关键接边点在纵向上的高程信息，并利用所述关键接边点在纵向上的高程信息重构所述尾矿库建设后的三维空间结构；计算单元，用于基于前述重构的三维空间结构，根据所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算所述尾矿库的总面积、总坝高和总库容。可选的，所述配准单元，具体用于：以所述原始地形数据为基准，通过对所述高分辨率遥感数据进行几何配准和精校正，将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准。可选的，所述计算单元，具体用于：计算所述总面积A，计算公式为其中，Area(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi在水平面上的投影面积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Area(Pn)为所述顶级坝体所形成的库区在水平面上的投影面积。可选的，所述计算单元，具体用于：提取顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程，根据所述顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程计算所述总坝高H，计算公式为其中，为所述顶级坝体的坝顶高程，H为所述初期坝体的坝底高程。可选的，所述计算单元，具体用于：基于所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，开展填挖方分析，计算所述各级坝体的容积；根据所述各级坝体的容积计算所述总库容Vol，计算公式为其中，Vol(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi的表面与原始地形表面所围成的三维空间的容积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Vol(Pn)为所述顶级坝体形成的库区与原始地形表面所围成的三维空间的容积。本专利技术实施例提供的尾矿库规模信息提取方法及装置，首先将尾矿库的高分辨率遥感数据和尾矿库建设前的原始地形数据进行配准；之后基于所述高分辨率遥感数据，对与所述尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征；然后利用所述原始地形数据对所述尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取所述关键接边点在纵向上的高程信息，并利用所述关键接边点在纵向上的高程信息重构所述尾矿库建设后的三维空间结构；最后基于前述重构的三维空间结构，根据所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算所述尾矿库的总面积、总坝高和总库容，整个方案创新性的提出了一种基于“天基”、“空基”的遥感数据与地形数据相结合的方式来监测尾矿库等地面工程的新思路，可以快速有效、低成本的对尾矿库规模信息进行计算，从而提高对尾矿库规模信息的有效核查和监管力度，增强对企业的威慑力，保障相关尾矿库调查统计信息的数据质量，对完善和强化尾矿库环境安全管理工作具有积极意义。附图说明图1为本专利技术尾矿库规模信息提取方法一实施例的流程示意图；图2为某尾矿库的平面结构图；图3为本专利技术一实施例中尾矿库规模信息计算的整体框图；图4为本专利技术另一实施例中尾矿库规模信息计算的整体框图；图5为本专利技术尾矿库规模信息提取装置一实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾矿库规模信息提取方法，其特征在于，包括：S1、获取待进行规模信息提取的尾矿库的高分辨率遥感数据和所述尾矿库建设前的原始地形数据；S2、将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准；S3、基于所述高分辨率遥感数据，对与所述尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征，其中，所述尾矿库相关的平面特征包括所述尾矿库总体边界范围、各级坝体的边界范围以及各级坝体与周边地形的关键接边点；S4、利用所述原始地形数据对所述尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取所述关键接边点在纵向上的高程信息，并利用所述关键接边点在纵向上的高程信息重构所述尾矿库建设后的三维空间结构；S5、基于前述重构的三维空间结构，根据所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算所述尾矿库的总面积、总坝高和总库容。

【技术特征摘要】
1.一种尾矿库规模信息提取方法，其特征在于，包括：S1、获取待进行规模信息提取的尾矿库的高分辨率遥感数据和所述尾矿库建设前的原始地形数据；S2、将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准；S3、基于所述高分辨率遥感数据，对与所述尾矿库规模相关的平面特征进行遥感识别，得到尾矿库相关的平面特征，其中，所述尾矿库相关的平面特征包括所述尾矿库总体边界范围、各级坝体的边界范围以及各级坝体与周边地形的关键接边点；S4、利用所述原始地形数据对所述尾矿库相关的平面特征进行地形剖面等地形分析，获取所述关键接边点在纵向上的高程信息，并利用所述关键接边点在纵向上的高程信息重构所述尾矿库建设后的三维空间结构；S5、基于前述重构的三维空间结构，根据所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，计算所述尾矿库的总面积、总坝高和总库容。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2，包括：以所述原始地形数据为基准，通过对所述高分辨率遥感数据进行几何配准与精校正，将所述高分辨率遥感数据和原始地形数据进行配准。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S5，包括：计算所述总面积A，计算公式为其中，Area(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi在水平面上的投影面积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Area(Pn)为所述顶级坝体形成的库区在水平面上的投影面积。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S5，包括：提取顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程，根据所述顶级坝体的坝顶高程和初期坝体的坝底高程计算所述总坝高H，计算公式为其中，为所述顶级坝体的坝顶高程，H为所述初期坝体的坝底高程。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S5，包括：基于所述尾矿库的各级坝体的分级三维空间结构，开展填挖方分析，计算所述各级坝体的容积；根据所述各级坝体的容积计算所述总库容Vol，计算公式为其中，Vol(Pi)(i＝0,1,…,n-1)为第i级坝体Pi的表面与原始地形表面所围成的三维空间的容积，n-1为所述尾矿库的坝体的最大级数，Vol(Pn)为所述顶级坝体形成的库区与原始地形表面所围成的三维空间的容积。6.一种尾矿库规模信息提取装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桥，肖如林，申文明，付卓，熊文成，侯鹏，史园莉，曹飞，毛学军，
申请(专利权)人：环境保护部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：北京,11