一种智能矿山地质环境信息评价系统及评价方法技术方案

本发明专利技术属于地质环境评价技术领域，公开了一种智能矿山地质环境信息评价方法、系统，所述智能矿山地质环境信息评价方法包括：采集矿山地质环境数据、地质参数数据；通过主控机控制矿山地质环境评价体系；分析环境状态信息，将矿山地质参数与正常指数进行对比，对矿山地质环境进行修复、评价及矿山沉陷预警；存储并显示矿山地质环境图像、地质参数、评价结果。本发明专利技术通过生态修复模块从影响矿山生态修复的土壤和植被两大因子入手，通过数据收集，对待修复矿山进行生态分区，选用适度的土壤改良和植被覆盖措施，达到矿山生态修复的目的；通过预警模块采用高精度水准数据修正InSAR监测结果，使得矿区三维形变监测结果精确性大大提高。

An intelligent mine geological environment information evaluation system and evaluation method

【技术实现步骤摘要】
一种智能矿山地质环境信息评价系统及评价方法
本专利技术属于地质环境评价
，尤其涉及一种智能矿山地质环境信息评价系统及评价方法。
技术介绍
地质环境主要指的是自地表面下的坚硬壳层，即岩石圈。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程，使固结的物质解放出来，参加到地理环境中去，参加到地质循环以至星际物质大循环中去。由岩石、浮土、水和大气这些地球物质组成的体系；有人认为地质环境只由岩石及其风化产物--浮土两个组成部分。人类和其他生物依赖地质环境而生存和发展，同时人类和其他生物的活动又不断地改变着地质环境的化学成分和结构特征。地质环境：自然环境的一种，指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统。在长期的地质历史演化的过程中，岩石圈和水圈之间、岩石圈和大气圈之间、大气圈和水圈之间进行物质迁移和能量转换，组成了一个相对平衡的开放系统。人类和其他生物依赖地质环境生存发展，同时，人类和其他生物又不断改变着地质环境。然而，现有矿山地质环境评价体系对生态修复缺乏量化设计，修复均是依靠工程经验进行设计施工；对矿山地质监测预警准确性差，难以满足监测需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能矿山地质环境信息评价方法，其特征在于，所述智能矿山地质环境信息评价方法包括以下步骤：/n步骤一，通过摄像设备采集矿山地质环境数据；通过地质监测设备利用矿山真三维模型采集矿山地质参数数据：(Ⅰ)采用无人机三维倾斜摄影技术并搭载多台传感器，定期对矿山地表高程数据和影像数据进行采集；/n(Ⅱ)根据所述高程数据和影像数据，制作矿山DEM数字高程、DOM遥感影像以及DSM地表模型，并生成矿山真三维模型；/n(Ⅲ)根据所述矿山真三维模型，获取矿山地表参数数据；/n步骤二，通过主控机控制矿山地质环境评价体系的正常工作；通过分析程序对采集的矿山地质环境图像进行分析环境状态信息；通过对比程序将矿山地...

【技术特征摘要】
1.一种智能矿山地质环境信息评价方法，其特征在于，所述智能矿山地质环境信息评价方法包括以下步骤：
步骤一，通过摄像设备采集矿山地质环境数据；通过地质监测设备利用矿山真三维模型采集矿山地质参数数据：(Ⅰ)采用无人机三维倾斜摄影技术并搭载多台传感器，定期对矿山地表高程数据和影像数据进行采集；
(Ⅱ)根据所述高程数据和影像数据，制作矿山DEM数字高程、DOM遥感影像以及DSM地表模型，并生成矿山真三维模型；
(Ⅲ)根据所述矿山真三维模型，获取矿山地表参数数据；
步骤二，通过主控机控制矿山地质环境评价体系的正常工作；通过分析程序对采集的矿山地质环境图像进行分析环境状态信息；通过对比程序将矿山地质参数与正常指数进行对比；
步骤三，对矿山地质环境进行修复：(a)通过评价模型构建程序获取矿山待修复区的基础数据，建立水土流失评价的SWAT模型；
(b)根据SWAT模型进行生态分区，得到各生态分区的水土流失量；
(c)采用情景分析-试验校正的方式，确定修复措施；
步骤四，通过评价程序根据环境状态信息及对比结果对矿山地质环境进行评价：(1)建立矿山地质环境评价分层结构模型；所述矿山地质环境评价分层结构模型包括三层，分别为目标层、准则层、因素层；
(2)构建结构模型的每个层次的评价指标判断矩阵；根据所述评价指标判断矩阵，计算评价指标判断矩阵对应的每个层次的评价指标的权值，确定有效评价指标；
(3)对所有的有效评价指标进行无纲量化处理，得到每个所述有效评价指标的无纲量化权值；
(4)分别计算每个有效评价指标的主观权重、熵权值、客观权重；
(5)根据每个所述有效评价指标的主观权重、客观权重以及无纲量化权值，确定所述矿山地质环境的评价等级；
步骤五，通过预警装置对矿山沉陷进行预警：1)在矿区对监测点进行布控，并且定期进行观测，获得监测点的水准高程数据和GPS水平位置数据；
2)利用Matlab软件对离散的测量数据进行插值处理构建数字高程模型；
3)对该矿区的合成孔径雷达干涉影像与构建的数字高程模型进行二轨差分干涉处理，得到矿区地表面状形变监测结果；
4)利用GPS与水准监测数据分别修正矿区地表形变水平与垂直监测结果，得到高精度三维形变监测图；
5)建立GIS数据库，将各种测量数据及处理后的数据，结合矿区的生产生活资料分别建立空间数据库及属性数据库；
6)将多期的测量数据和合成孔径雷达干涉测量获取的数据重复步骤2)至4)，直至得到矿区三维时间序列形变图；
7)对矿区三维时间序列形变图进行三维显示，使之具备能输出任一点的剖面曲线图、等值线图或三维沉降图；
8)分析最终的三维时间序列地表形变监测结果，并根据设定的沉降、水平、倾斜、变形曲率阈值，将变形结果大于阈值的点视为危险点，确定危险点位置并进行预警；
步骤六，通过云服务器存储采集的矿山地质环境图像、矿山地质参数、评价结果的实时数据；通过显示器显示采集的矿山地质环境图像、矿山地质参数、评价结果的实时数据。


2.如权利要求1所述智能矿山地质环境信息评价方法，其特征在于，步骤三中，所述基础数据包括子流域划分数据与水土流失评价数据，具体是指：
子流域划分数据：数字高程模型数据；
水土流失评价数据：包括水文数据、气象数据、土地数据以及植被数据；
所述水文数据为地表径流量，气象数据为气象站点降雨量，土地数据为待修复矿区的土地利用图，植被数据为根据矢量化的土地利用图所建立的对应地块的植被种类。


3.如权利要求1所述智能矿山地质环境信息评价方法，其特征在于，步骤三中，所述水土流失评价的SWAT模型包含从基础数据获取的因子参数，所述因子参数包括土壤侵蚀、坡长坡度、作物管理、水保措施、粗糙度；
所述生态分区具体是指，基于数字高程模型的子流域划分对矿山待修复区的生态区进行划分，且确定各子流域径流的汇水点。


4.如权利要求1所述智能矿山地质环境信息评价方法，其特征在于，步骤三中，所述采用情景分析-试验校正的方式，确定修复措施包括以下步骤：
多次改变SWAT模型中的因子参数，得到不同因子参数条件下各生态分区修复后水土流失量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓刚，李彩虹，谷中元，迟唤昭，陈国强，秦宏宇，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22