基于SBAS和混沌理论的内排土场沉降监测及预测

P237%TD824; 为研究露天矿内排土场工后沉降规律,定义内排土场下沉系数为地表最终沉降量与初始覆土高度的比值,并以内蒙古锡林浩特市胜利一号露天矿内排土场为研究区,利用41期高时间分辨率sentinel-1 A数据采用小基线集(SBAS)技术进行内排土场沉降监测,在此基础上引入混沌理论中的相空间重构理论结合二阶Volterra自适应滤波对沉降时间序列进行单步预测.结果表明:①内排土场沉降剖面呈现明显的半漏斗状,总体上累积沉降量与到矿坑的距离成反比,通过沉降时间序列分析可得Ⅰ,Ⅱ区域处于沉降活跃期,存在滑坡、泥石流风险,是后期沉降监测的重点区域,Ⅲ～Ⅶ区域步入稳定过渡期,Ⅷ区域已基本稳定,初...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in煤炭学报 Vol. 44; no. 12; pp. 3865 - 3873
Main Authors 田雨, 雷少刚, 卞正富
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学 国土资源研究所,江苏 徐州 221116 01.12.2019
矿山生态修复教育部工程研究中心,江苏 徐州 221116
Subjects
二阶Volterra自适应滤波预测
内排土场沉降
露天矿
混沌理论
SBAS
Online AccessGet full text

Cover

More Information
Summary:P237%TD824; 为研究露天矿内排土场工后沉降规律,定义内排土场下沉系数为地表最终沉降量与初始覆土高度的比值,并以内蒙古锡林浩特市胜利一号露天矿内排土场为研究区,利用41期高时间分辨率sentinel-1 A数据采用小基线集(SBAS)技术进行内排土场沉降监测,在此基础上引入混沌理论中的相空间重构理论结合二阶Volterra自适应滤波对沉降时间序列进行单步预测.结果表明:①内排土场沉降剖面呈现明显的半漏斗状,总体上累积沉降量与到矿坑的距离成反比,通过沉降时间序列分析可得Ⅰ,Ⅱ区域处于沉降活跃期,存在滑坡、泥石流风险,是后期沉降监测的重点区域,Ⅲ～Ⅶ区域步入稳定过渡期,Ⅷ区域已基本稳定,初步判断该区已基本满足了土地复垦及建设简单构筑物的基本要求.②经曲线拟合,得观测周期内,内排土场下沉系数约为0.639 cm/m.③经最大Lyapunov指数验证,通过SBAS技术得到的4组沉降量时间序列均具有混沌特征.④ 运用混沌理论中的相空间重构理论结合二阶Volterra自适应滤波对沉降量进行单步预测,预测结果显示其可在短期内较好地反应真实值变化趋势,前10步预测结果的平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)均在6％以下,但随预测步数的增加,预测精度逐渐下降,这表明二阶Volterra自适应滤波仅可用于SBAS获取的一维沉降观测数据的短期预测,将其应用于长期预测的结果不可靠.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.SH19.0790