專利名稱：一種確定塌陷耕地損害邊界的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬測繪和環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及確定塌陷耕地損害邊界的技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
煤炭是中國最主要的能源，隨著中國采礦事業(yè)的迅速發(fā)展，其開發(fā)利用在對國民經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮重要作用的同時，隨之帶來的問題也顯現(xiàn)出來。地下煤炭資源的大量采出導致采空區(qū)上覆巖層的平衡遭到破壞，產(chǎn)生變形，導致不同程度的地表塌陷損傷，地表塌陷損傷的形態(tài)有下沉盆地、塌陷漏斗、臺階、地表裂縫等，在中國不同地區(qū)其塌陷程度也各異，比如在東部平原區(qū)是中國的煤炭一糧食復合主產(chǎn)區(qū)，地下的開采對地面耕地的破壞數(shù)量巨大，許多礦區(qū)出現(xiàn)了十分嚴重的地面塌陷，并引起了嚴重的礦區(qū)積水問題，其中損害耕地的比重更大，耕地面積減少、質(zhì)量退化，已嚴重影響到該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人民的日常生活。根據(jù)現(xiàn)有的開采沉陷和三下采煤(指在建筑物下、鐵路下和水體下采煤方法)規(guī)范，下沉盆地指的是下沉深度大于IOmm的區(qū)域。而對于耕地來說，塌陷大于IOmm而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)沒有影響，該區(qū)域為非損害區(qū)，只有塌陷對農(nóng)作物產(chǎn)量產(chǎn)生影響的區(qū)域才是耕地損害區(qū)域。目前礦區(qū)破壞耕地的邊界劃分缺少統(tǒng)一的標準，一方面造成在處理塌陷地糾紛中無法可循，導致工農(nóng)矛盾加劇，另一方面也影響了土地復墾工作的實施，甚至對煤炭工業(yè)生產(chǎn)也造成了不可估量的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述難題，提出一種確定塌陷耕地損害邊界的方法，旨在彌補塌陷損害耕地邊界劃分缺少統(tǒng)一標準的不足，本方法將基于遙感積水邊緣的塌陷緩沖模型與DEM差值法綜合在一起，可快速的確定塌陷耕地的邊界，為塌陷地的補償及治理提供基礎支撐。本發(fā)明提出的一種確定塌陷耕地損害邊界的技術(shù)方法，其特征在于，包括以下步驟I)數(shù)據(jù)源的選取及待測塌陷損害區(qū)域范圍的確定依據(jù)待測區(qū)損害發(fā)生的起始時間點和開展邊界確定工作的時間點設定檢測時間段，在該時間段中獲取礦區(qū)所在地區(qū)至少2個以上不同時相的遙感數(shù)據(jù)(包括衛(wèi)星、航空遙感圖像和衛(wèi)星、航空衛(wèi)星影像立體相對)和地形圖數(shù)據(jù)(非遙感數(shù)據(jù))；根據(jù)獲取的礦區(qū)煤炭分布和煤層信息以及開采信息(如采掘工程平面圖)，進行開采沉陷預計，繪制沉陷等值線圖，確定待測塌陷損害區(qū)域的初步范圍；2)塌陷水域邊界信息提取對所述遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正、圖像融合、圖像增強處理、彩色合成、圖像融合處理，并根據(jù)步驟I)中確定的初步范圍邊界，從遙感圖像中刪除該初步范圍邊界外的圖像區(qū)域；利用多尺度小波變換邊緣檢測的方法對遙感圖像中的水域邊界進行檢測，并結(jié)合實地的典型土地調(diào)查信息，對提取出塌陷水域邊界信息進行確定和補充；對所述地形數(shù)據(jù)進行幾何校正處理，并根據(jù)步驟I)中確定的塌陷損害區(qū)域初步范圍在地形圖數(shù)據(jù)中分離提取出塌陷水域邊界信息；3)塌陷地邊界緩沖模型的建立與地面塌陷深度信息的獲取首先獲取待測區(qū)的地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)(礦區(qū)都設有沉降觀測站，用全站儀定期對觀測站中的觀測點進行觀測獲取數(shù)據(jù))，并根據(jù)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過數(shù)值模擬建立塌陷地邊界緩沖的指數(shù)模型
權(quán)利要求
1.一種確定塌陷耕地損害邊界的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)數(shù)據(jù)源的選取及待測塌陷損害區(qū)域范圍的確定依據(jù)待測區(qū)損害發(fā)生的起始時間點和開展邊界確定工作的時間點設定檢測時間段，在該時間段中獲取礦區(qū)所在地區(qū)至少2個以上不同時相的遙感數(shù)據(jù)，包括衛(wèi)星、航空遙感圖像和衛(wèi)星、航空衛(wèi)星影像立體相對，和地形圖數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的礦區(qū)煤炭分布和煤層信息以及開采信息，進行開采沉陷預計，繪制沉陷等值線圖，確定待測塌陷損害區(qū)域的初步范圍； 2)塌陷水域邊界信息提取對所述遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正、圖像融合、圖像增強處理、彩色合成、圖像融合處理，并根據(jù)步驟I)中確定的初步范圍邊界，從遙感圖像中刪除該初步范圍邊界外的圖像區(qū)域；利用多尺度小波變換邊緣檢測的方法對遙感圖像中的水域邊界進行檢測，并結(jié)合實地的典型土地調(diào)查信息，對提取出塌陷水域邊界信息進行確定和補充；對所述地形數(shù)據(jù)進行幾何校正處理，并根據(jù)步驟I)中確定的塌陷損害區(qū)域初步范圍在地形圖數(shù)據(jù)中分離提取出塌陷水域邊界信息； 3)塌陷地邊界緩沖模型的建立與地面塌陷深度信息的獲取首先獲取待測區(qū)的地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，并根據(jù)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過數(shù)值模擬建立塌陷地邊界緩沖的指數(shù)模型
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定塌陷耕地損害邊界的技術(shù)方法，屬測繪和環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括選取相應的遙感數(shù)據(jù)和非遙感數(shù)據(jù)，確定塌陷的初步區(qū)域；用多尺度小波變換邊緣檢測提取出塌陷區(qū)域內(nèi)的塌陷水域邊界信息，建立塌陷地邊界緩沖的指數(shù)模型，利用該模型對該塌陷水域邊界進行緩沖處理，獲取待測區(qū)塌陷邊界信息以及地面塌陷深度信息；通過解析攝影測量的方法獲取待測區(qū)的DEM高程信息，利用不同時相的DEM差值分析得到的待測區(qū)高程變化信息數(shù)據(jù)對塌陷邊界進行確定和補充，然后剔除掉非采煤活動引起的塌陷地邊界信息，最終得到待測區(qū)的塌陷地邊界及塌陷深度信息。本發(fā)明可快速的確定塌陷耕地的邊界，為塌陷地的補償及治理提供基礎支撐。
文檔編號G01C5/00GK103047970SQ20121055284
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者胡振琪, 許獻磊 申請人:中國礦業(yè)大學(北京)