一、存在問題

目前，礦區地形沉降變化監測主要依靠水準測量、GPS測量和電子測距測量等傳統技術手段，這些方法能夠提供可靠的高精度觀測數據，且在礦區地形沉降變化監測中發揮了重要作用，但也存在著諸多不足之處：

（1）    需要大量的人力、物力的支持，需要測量人員進入監測區域內，加大了監測工作的難度，存在一定的安全隱患；

（2）    監測范圍小、空間分辨率低、不適合用于對礦區進行快速、準確、大范圍的監測；

（3）    地表移動觀測站難以長期保存、工作量大、成本高、難以準確劃分沉降范圍、不便于獲取三維空間形變信息和歷史信息；

（4）    水準和GPS觀測的成本較高，臺站分布和觀測周期受到人力、財力和氣候環境等因素的限制，無法滿足采空區大面積長期形變監測；

（5）    基于點觀測而得到的參數具有一定的片面性和無法實現大面積沉降觀測等諸多問題。

二、礦區監測

對礦區監測主要內容包括地形沉降監測、水資源分布及污染程度監測、偷采行為監測、電力監測、管道監測及重點建筑監測。

1地形沉降監測

1.1基于無人機數據的監測

基于無人機數據的礦區監測主要通過正射影像目視判讀、正射影像疊加對比、高程模型疊加計算、三維重建四種方式進行監測。

1.2正射影像目視判讀

正射影像目視監測

1.3正射影像疊加對比

正射影像對比分析監測

1.4高程模型疊加計算

高程模型高度分析

1.5三維重建監測法

三維重建礦區沉降監測

1.6基于SAR數據的地形沉降監測

基于SAR數據的地形沉降監測

1.7基于北斗導航數據的地形沉降監測

基于北斗的GNSS礦區變形監測預警是利用GNSS衛星定位技術、現代化的傳感技術、計算機技術、網絡通訊技術等實時地反映不同天氣或環境下的監測點形變情況。

北斗GNSS礦區沉降監測

1.8水資源分布及污染情況監測

水資源分布監測

水體污染等級監測

1.9偷采行為監測

礦區偷采監測

1.10電力監測

（1）將小型攝像機和照相機固定在飛機吊艙內，對導線及絕緣子串進行攝像。

（2）使用無人飛機控制數據鏈，把可遠傳的可見、紅外熱像儀的信號傳送到監視地面屏幕進行分析。

（3）采用自主線路衛星導航控制、地理匹配自動控制、線路桿塔自動跟蹤等飛行控制功能，使無人飛機巡線進入可根據輸電線路的走向、海拔高度、轉角等全自動化進行線路跟蹤飛行控制，使無人飛機緊貼著輸電線路進行貼身的巡線工作。

無人機礦區電力監測

1.11管道監測

根據礦區作業頻率和監測內容的不同，無人機礦區管道遙感監測作業分為常規巡檢和特殊巡檢兩種。其中，常規巡檢主要為管道線路巡檢；特殊巡檢則為應急監測。

無人機管道監測

2重點建筑監測

2.1基于SAR數據的重點建筑物監測

SAR建筑物監測

2.2基于北斗導航數據的重點建筑監測

北斗建筑物變形監測示意圖

建筑物頂部某一角圖片

2.3核查驗證

1)        對影像上的無法確定邊界或屬性的要素和無法準確確定的疑問圖斑進行重點調查，調查核查應做到問題全覆蓋。

2)        作業過程中應盡量補充收集專業資料，并進行分析利用，以提高外業調查核查效率；對監測有疑問的分類圖斑，實地無法調查核實的屬性信息，可參考相關資料進行補充完善。

3)        對發生變化的區域，在底圖影像上可以直接定位的，采用圖上標繪和注記的形式進行調查。當按照影像，如因時相原因無法補調時，原則上應采用滿足精度要求的測量手段和測量設備進行實地定位，如：亞米級GPS全站儀等精密定位，確定變化范圍。

4)        按照現場核查結果對前期監測采集類型、邊界、屬性等內容的正確率和現場巡查百分率進行統計并填寫相應統計表。

外業核查驗證

2.4成果整理

綜合監測與復核結果數據，修正、更新地形變化信息，并進行質量控制，形成如下成果：礦區地形變化狀況成果專題圖、礦區地形地貌變化程度成果專題圖、水資源分布專題圖、水資源水質狀況、電力監測專題圖、管道監測專題圖、重點建筑物變形專題圖、礦區生產活動專題圖、土地塌陷成果專題圖和礦區地形變化監測工作報告。