多源遥感矿区环境及灾害动态监测技术与评价预警系统

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1、2014年度山东省科学技术奖推荐项目公示一、项目名称：多源遥感矿区环境及灾害动态监测技术与评价预警系统二、申报奖种：山东省科技进步奖三、候选人(含序号)：9朱建军：针对矿区沉降，提出了适合于矿区沉降监测的InSAR数据处理流程及相关算法，进行了矿区沉降的详细解译与分析；分析了滑坡监测的技术难点，提出了采用InSAR技术及高分辨率雷达影像对滑坡灾害监测的技术方案，对高分辨率InSAR干涉对数据进行处理。发表SCI论文3篇，获国家发明专利1项，在该项技术研发工作中投入工作量占本人工作总量的60%以上。U!、候选单位(含序号)：6中南大学主要贡献包括：(1)针对矿区沉降，提出了适合于矿区沉降监测

2、的InSAR数据处理流程及相关算法，进行了矿区沉降的详细解译与分析；(2)分析了滑坡监测的技术难点，提出了采用InSAR技术及高分辨率雷达影像对滑坡灾害监测的技术方案，对高分辨率InSAR干涉对数据进行处理；(3)发表scr论文3篇，获国家发明专利1项。五、项目简介:依托于国家863计划、国家自然科学基金等专项课题，针对矿产资源开发造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂缝等地质灾害和植被退化、水资源污染、大气污染等生态环境破坏秉大问题，以多元信息模式识别理论为基础，通过对多源遥感影像数据处理、地物波谱特性分析、遥感反演模型构建、环境监测传感网软硬件开发、环境变化评价预警系统开发等关键技术的深入研

3、宄，实现了矿业活动引发的地质灾害和生态环境的多源遥感数据矿区精准监测，为国家重点矿山的可持续发展与区域生态环境保护提供了重要的技术支撑，课题主要研究成果如下：(1)针对多源遥感矿区环境及灾害动态监测技术中的多元信息数据集，研究了多元信息数据处理的理论与方法。构建了多元数据的模式集和子模式的理论与方法，建立了多元信息数据集的模式描述和模式划分方法，建立了度量和分析矩阵模式间的差异，提高了多元空间数据模式分析的正确性，并应用于多源遥感矿区环境及地质灾害动态监测中。(2)利用高分辨率遥感影像和火比例尺基础地理数据，总结了地质灾害遥感影像识别标志，研宄了地质灾害信息增强技术，建立了遥感与GIS相结

4、合的地质灾害参数提取方法，提出了原始影像与边界突出结果相结合的地质灾害边界信息突出方法，建立了基于单因子曲线拟合与多因子逻辑回归(SFCEMFLR)相结合的矿山地质灾害评价模型。(3)通过对矿区植被、水体等典型地物的光谱参数、大气参数、植被生化组分参数、水质参数的野外监测与多源遥感数据的处理，构建了矿区生态环境参数多源遥感数据反演模型，通过去临近像7L效应研究，解决了矿区水体面积小，水质参数反演受临近像元效应影响的问题，通过植被生化组分抗土壤背景分析研宄，解决了植被生化组分反演中矿区植被稀疏，土壤背景影响显著的问题，根据植被胁迫程度，确定了矿区生态环境临界值模型及评价预警模型。(4)针对示

5、范矿区地质灾害与生态环境变化野外巡查及数据采集的需要，通过综合应用GPS、CORS、PAD、GPRS、RTK、GIS等技术，突破精密定位、多媒体信息实时采集与传输等技术瓶颈，实现了矿区野外巡查系统的设计与开发；(5)针对矿区环境监测的需求，通过集成气体传感器、Zigbee、GPRS、GPS和GIS等多种最新技术，进行了矿区大气环境监测传感器及井下瓦斯含量监测传感器的硬件研发，开发完成了矿山环境多屏幕动态监测网络平台，实现了井上下多种污染气体的动态采集、分析与可视化表达等功能；(6)突破多源、异构的遥感数据、地物波谱数据与空间矢量数据集成管理和多重检索技术，创建了矿区地质灾害与生态环境变化综

6、合数据库及分析评价临界值监测模型库，以此为核心进行了矿区地质灾害与生态环境变化分析预警系统的设计与开发，并基于B/S体系结构，实现了预瞥结果的存储、管理和远程发布。课题研究期间，获发明专利5项、实用新型专利4项、软件著作版权6项，撰写专著2部，发表学术论文63篇，其中SCI15篇、EI29篇，获山东省计算机应用优秀成果二等奖1项，培养博士6名、硕士20名。六、主要知识产权目录：授权项目名称知识产权类别国别授权号一种高分辨率遥感数据大气校正方法发明专利中国ZL201210392749.6InSAR监测高速公路路而沉降方法发明专利屮国ZL200910227141.6一种基于CAN总线的语音通信

7、系统发明专利中国ZL200810021949.4一种双端固支梁温室瓦斯传感器发明专利中国ZL201110077880.9蛣竹梁式压电驱动及压电检测的瓦斯传感器发明专利中国ZL201110077293.X媒矿监控多屏辎显示系统实用新型专利中国ZL201320310547.2一种大屏幕煤矿监控系统实用新型专利中国ZL201320311428.9一种多鼠标监控系统实用新型专利中国ZL201320311483.8一种云机柜实用新