《矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测与分析决策公共服务云平台》

《矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测与分析决策公共服务云平台》简介

随着煤矿开采不断推进，矿山采动沉陷灾害发生频率呈现增加趋势，对人民群众生命和财产安全构成较大威胁。因此，统筹发展和安全、加强风险预警、防控机制建设，保障能源和战略性矿产资源安全是当务之急。本书旨在构建矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测与分析决策公共服务云平台，以实现矿山采动沉陷灾害的精准识别、风险评估和预警。通过整合北斗/GNSS、InSAR、遥感及惯导等多源观测信息，采用GIS、人工智能、大数据技术，从矿山采动沉陷灾害的自动识别、动态监测、理论模型构建、数据融合分析，到决策支持系统的构建，形成了一个完整的技术研发与应用链条，不仅为矿山采动沉陷防灾减灾提供技术支持，也为矿山生态保护修复和耕地保护等全生命周期监管提供技术支撑。

基于深度学习方法理论，建立了多源遥感数据的自动提取模型，提高了矿山采动沉陷灾害识别的准确性和效率。针对矿山井上变形监测，研究星基与地基增强系统融合关键算法，实现基于空天地融合导航增强服务的自动化监测。针对矿山井下变形监测，研究井上下基准构建和定位无缝连接，构建矿区全时域、全空域、基准统一的监测体系，实现井上和井下一体化变形监测。通过结合机器学习和多元非线性回归等方法，分析开采沉陷参数的演化规律及预计模型，研究影响开采沉陷相关参数的主控因素，揭示开采沉陷特征与地质采矿条件的关联机制。开发了矿山采动沉陷灾害分析决策公共服务平台，实现采动灾害态势分析、预测、应急救援决策等功能。

本研究得到安徽省科技重大科技专项“‘北斗+’典型地质灾害协同监测与快速预警云平台研发及示范应用”（编号：202103a05020026）、安徽省重点研究与开发计划“矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测分析决策公共服务平台建设”（编号：202104a07020014）、国家自然基金“基于GPS/BDS组合的开采沉陷高精度快速监测关键技术研究” (编号：41474026)、安徽省自然科学基金“抗差化加权整体最小二乘估计关键算法研究”（编号：2008085MD114）、中煤新集能源股份有限公司“板集煤矿巨厚松散层深井单翼开采岩土移动规律及对工广建（构）筑物影响研究”（编号：ZMXJ-BJ-JS-2021-8）、兖矿能源集团股份有限公司“矿区沉降变形智能化监测预警系统研究及应用”（编号:1000B2023000043）、安徽前锦空间信息科技有限公司“无人机建构筑物影像的单体自动建模算法研究”（编号：AHQJ-KJHZ-202107）等项目的支持。

专著由安徽理工大学、城市实景三维与智能安全监测安徽省联合共建学科重点实验室余学祥教授、吕伟才教授、方新建博士、李静娴博士、杨旭博士、池深深博士、谭浩博士、博士研究生谢世成、韩雨辰、朱明非，安徽前锦空间信息科技有限公司、城市实景三维与智能安全监测安徽省联合共建学科重点实验室盛鸣红工程师等共同完成，全书由余学祥负责协调与统稿。

本书可为从事矿山采动灾害监测及云平台开发的科研人员和工程技术人员提供参考，也可作为高等学校测绘类专业及其相关专业本科生和研究生的参考书使用。