基于Photogrammetry的矿区地表沉降检测技术研究与应用.pdf

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1、第3O卷第4期矿冶工程V01．30№42010年08月MININGANDME1LLURGICAlLENGD嘎IERDGAugust2010基于Photogrammetry的矿区地表沉降检测技术研究与应用①曹函，蒋国盛，赵均文(I．中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉430074；2．美国亚利桑那州立大学伊拉富尔顿工程学院，美国坦佩85282；3．河北省地矿局第四地质大队，河北承德067000)摘要：对Photograrnmetry技术的主要原理进行了解析，并利用该技术从空间多角度对预先设置的20个目标点进行图像采集，获取连续的三维影像信息，通过PM软件进行采矿区目标点重

2、现，获得了各个检测点的三维坐标大小，并对两种焦距下的图像处理结果进行了对比分析，对实际工程应用具有借鉴意义。关键词：地表沉降；采矿区；Photogrammetry技术；三维坐标检测中图分类号：TD325文献标识码：A文章编号：0253—6099(2010)04—0019—03ResearchandApplicationofDetectingTechnologyforGroundSettlementBasedonPhotogrammetricMethodinMineAreaCAOHan一，JIANGGuo—sheng，ZHA0Jun．wen(1．FacultyofEngin

3、eering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，Hubei，China；2．IraFultonSchoolofEngineering，ArizonaStateUniversity，AZ85282，America；3．BureauofGeologyExplorationofHebeiProvince，Chengde067000，Hebei，China)Abstract：TheprincipleofPhotogrammetricmethodwasanalyzed，andthismethodwasusedtocollectimag

4、esfor20pre—settargetsindiferentanglesofspace．withcontinuous3Dimageinformationobtained．ThetargetpointcanbereproducedwithPMsoftware，withcoordinatevalueof3Dtargetsobtained．Theimagesobtainedbytwodifferentfocusesweretreatedandanalyzedbycomparison，whichhassomesignificanceforbeingreferredinpract

5、icalengineeringproject．Keywords：groundsettlement；minearea；Photogrammetricmethod；3Dcoordinatemeasurement近年来由于长期开采地下矿产，在采空区及其影国已经在地质灾害、文物保护、建筑重现等领域应响范围内形成了大面积的地面塌陷及沉降变形区，塌用，国内于20世纪90年代已经有初步使用的报道，陷区内矿层开采导致地表呈条带状或串球状塌陷，严目前应用仍较少。其主要优点是：可以实现非接触远重破坏了地表地质环境⋯。然而地下开采引起的岩距离测量，减少了对空间的依赖；三维可视化效果好；层与地表

6、移动规律和过程十分复杂，它是许多地质采量化生成目标点坐标，误差在0．02mm以内。矿因素综合影响的结果。认识矿产开采过程中地表沉1Photogrammetry技术原理降的情况是目前进行实地检测的主要方法之一。通过对地表沉降的检测可获得大量的第一手资料，通过对Photogrammetry技术主要通过对待检测目标点多检测资料的综合分析，能够获得塌陷区稳定性评价、演角度拍摄，利用投影成像原理获得目标点的量化三维变规律和综合治理的科学数据J。信息。由目标点P反射的光线，可以确定其影像P，国内外学者对此进行了相关研究-4J，得到了有那么由这些光线的可逆光线，自然可以通过P来确定关地

7、表变形的预测数学、力学公式。但由于矿区地表空间位置P。通过单一的可逆光线可以确定无数个空沉降所涉及因素较多，因而这些公式应用的普遍性受间点位置，不能够满足实际需要，因此至少还需要另外到局限。为此，提出了Photogrammetry技术检测地表一个像点P，，才可以唯一确定P的位置，这即为Photo—变形的方法。grammetry技术的主要原理。假设空间的一点P(，y，Photogrammetry技术始于20世纪70年，目前在美z)，其在像1中的投影点为P(，Y)，在像2中的投影①收稿日期：2010-03—12基金项目：国家863