基于北斗/INSAR的煤矿采空区生态环境空间安全监测预警关键技术研究

本成果针对矿区生态环境空间安全监测预警重点开展了以下三个方面的研究工作。

1）研究生态环境空间变化信息的高精度快速获取的理论与方法。建立了附有精确值约束的BDS RTK 基准站间模糊度快速解算关键算法和BDS/GPS/Galileo系统融合短基线模糊度单历元快速解算关键算法，实现了连续运行监测站和实时数据采集终端系统高精度、快速定位目标；利用卡尔曼滤波算法改善GNSS RTK测量的精度和可靠性，实现了高效、快速采集生态环境空间变化信息的目标。

2）构建巨厚松散层下区域生态环境空间变化的预计参数体系。针对淮南矿区整体和局部区域，分别建立保护煤柱留设的角量参数（松散层和基岩的边界角与移动角）解算模型，并获得了相应的角量参数；采用灰色关联度回归分析法、主成分回归分析法和MPGA-BP 神经网络方法，建立了利用地质采矿条件求解概率积分法预计参数的数学模型。该成果为保护煤柱的留设、生态环境空间变化预测、INSAR 信息校正等提供了理论与技术支持。

3）研发基于北斗/INSAR的煤矿采空区生态环境空间安全监测预警软硬件系统。深度融合BDS/GPS/Galileo卫星导航定位技术、无线网络通讯技术、云计算技术、PDA 等先进技术，通过软硬件集成，成功研制了具有自主知识产权的适于煤矿采空区生态环境空间变化监测的北斗专用接收机和移动终端等配套设备；成功研发了以数据监控中心软件、矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统软件包、实时数据采集终端系统软件为核心的煤矿采空区生态环境空间安全监测预警云平台软件，实现了变形信息快速采集、高精度解算、自动化分析与预警、损害分析与评价。

该成果通过安徽省科技厅鉴定委员会鉴定，认为该研究成果总体达到国际先进水平，并获得安徽省科学技术奖三等奖。