[发明专利]露天矿排土场形变和水土流失监测方法及系统

说明书

本申请提供一种露天矿排土场形变和水土流失监测方法及系统，其方法包括：获取排土场多时相合成孔径雷达影像数据，得到排土场总沉降分布；根据排土场高精度数字高程模型将排土场按堆存高度分割为若干区域；结合排土场总沉降分布与分割区域，统计出每个堆存高度所对应区域的沉降分布，取每个区域内最小值即获得到对应区域固结沉降量；建立排土场堆存高度与固结沉降量的回归关系；根据回归关系反演得到排土场的固结沉降量分布；根据排土场总沉降分布和固结沉降量分布，得到排土场水土流失导致的地表剥蚀量分布。本申请中的方案能分别监测并掌握露天矿排土场的非均匀形变规律和水土流失发育规律，准确评估其环境影响程度、范围及其长期环境污染风险。

技术领域

本发明涉及矿山地质监测技术领域，具体涉及一种露天矿排土场形变和水土流失监测方法及系统。

背景技术

露天矿排土场是在采矿活动中人工堆砌的大型松散堆积体，具有松散、异质性强以及持续沉降等特点，长期存在会带来边坡失稳变形和水土流失等地质环境问题。排土场区域内地表海拔持续降低，其降低数值量为重力作用导致的累积固结沉降量GACS(Gravity-induced Accumulation Consolidation Settlement)与水土流失导致的地表剥蚀量SED(Soil Erosion Displacement)之和。GACS的存在对于提高排土场地质稳定性起到正面作用，而SED的存在则相反。细化分析不同因素导致的排土场地表标高变化，有助于科学评估其环境影响程度、范围及其长期环境污染风险，对及时采取预防和治理措施，优化排土工艺具有指导意义。

目前，大范围内对地表形变监测大多是利用合成孔径雷达影像数据干涉处理获得，但其直接监测结果无法将GACS与SED区分开来，因此无法精确监测排土场地表标高降低量中哪些是沉降或形变导致的，哪些是水土流失剥蚀地表导致的。

发明内容

本申请实施例旨在提供一种露天矿排土场形变和水土流失监测方法及系统，以解决现有技术中无法精确监测排土场地表标高降低量的引起原因的技术问题。

为此，本申请一些实施例中提供一种露天矿排土场形变和水土流失监测方法，包括如下步骤：

获取排土场多时相合成孔径雷达影像数据并据此得到监测数据，根据所述监测数据得到排土场总沉降分布；

获取排土场高精度数字高程模型，根据所述高精度数字高程模型将排土场按堆存高度分割为若干个区域；

根据所述排土场总沉降分布与区域分割结果，得到每个所述区域内的沉降分布；将每个所述区域内的最小沉降量确定为：对应排土场堆存高度下重力作用导致的固结沉降量；

根据排土场堆存高度与固结沉降量之间的关系，得到排土场的总固结沉降量分布；根据所述排土场总沉降分布和所述总固结沉降量分布，得到排土场水土流失导致的地表剥蚀量分布。

本申请一些实施例中所述的露天矿排土场形变和水土流失监测方法，根据所述排土场总沉降分布与区域分割结果，得到每个所述区域内的沉降分布；将每个所述区域内的最小沉降量确定为：对应排土场堆存高度下重力作用导致的固结沉降量的步骤包括：获取每个所述区域的固结沉降量与堆存高度之间的回归关系；根据所述回归关系和所述高精度数字高程模型得到整个区域的总固结沉降量分布图。

本申请一些实施例中所述的露天矿排土场形变和水土流失监测方法，对所述监测数据进行干涉处理，根据干涉处理结果得到变化检测结果图，进而得到所述排土场总沉降分布的步骤中：

所述干涉处理至少包括轨道误差校正、配准、生成干涉图、滤波、多视图相位展开、地理编码和裁剪目标区域中的至少一种；

根据干涉处理结果，得到变化检测结果图，获取排土场时序总沉降分布图；

根据排土场时序总沉降分布图得到所述排土场总沉降分布。