RU2446411C2 - Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits - Google Patents
Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446411C2 RU2446411C2 RU2009120585/28A RU2009120585A RU2446411C2 RU 2446411 C2 RU2446411 C2 RU 2446411C2 RU 2009120585/28 A RU2009120585/28 A RU 2009120585/28A RU 2009120585 A RU2009120585 A RU 2009120585A RU 2446411 C2 RU2446411 C2 RU 2446411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- earth
- radar
- displacements
- data
- observations
- Prior art date
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области маркшейдерско-геодезического мониторинга территорий месторождений полезных ископаемых для обеспечения промышленной безопасности их освоения и охраны недр.The present invention relates to the field of surveying and geodetic monitoring of the territories of mineral deposits to ensure industrial safety of their development and protection of the subsoil.
В настоящее время мониторинг территорий осуществляется различными методами.Currently, monitoring of territories is carried out by various methods.
В частности, в выложенной заявке Японии №2006-162308 (опубл. 22.06.2006) описан способ измерения смещений земной поверхности, в котором используются натяжные датчики в виде измерительной линии, натянутой между опорой и устройством измерения натяжения. Этот способ пригоден только для мониторинга небольших и преимущественно наклонных участков земной поверхности.In particular, Japanese Patent Laid-open No. 2006-162308 (publ. 06/22/2006) describes a method for measuring displacements of the earth's surface, in which tension sensors are used in the form of a measuring line stretched between the support and the tension measuring device. This method is only suitable for monitoring small and mostly inclined sections of the earth's surface.
В патенте Украины №70868 (опубл. 15.10.2004) раскрыт способ дистанционного контроля земной поверхности, в котором дистанционное зондирование земли осуществляют одновременно в инфракрасном диапазоне и миллиметровыми радиоволнами. Использование инфракрасного излучения ограничивает возможности данного способа, поскольку требует достаточной прозрачности атмосферы (отсутствие облачности, тумана).The patent of Ukraine No. 70868 (published on October 15, 2004) discloses a method for remote monitoring of the earth’s surface, in which remote sensing of the earth is carried out simultaneously in the infrared range and millimeter-wave radio waves. The use of infrared radiation limits the possibilities of this method, since it requires sufficient transparency of the atmosphere (lack of cloudiness, fog).
Патент США №6204800 (опубл. 20.03.2001) раскрывает способ мониторинга земной поверхности, в котором используется радар для радиолокационного зондирования земной поверхности с самолета, на котором принимают также радиосигналы со станций слежения для определения собственных координат и параметров полета этого самолета. Данный способ позволяет осуществлять мониторинг земной поверхности на больших площадях, но весьма дорог при его использовании для малых территорий, на которых иногда располагаются месторождения полезных ископаемых.US patent No. 6204800 (publ. 20.03.2001) discloses a method for monitoring the earth's surface, which uses a radar for radar sounding of the earth's surface from an airplane, which also receives radio signals from tracking stations to determine its own coordinates and flight parameters of this airplane. This method allows monitoring the earth's surface over large areas, but is very expensive when used for small areas, which are sometimes located mineral deposits.
Наиболее близким к заявленному является способ мониторинга опасных карстовых и(или) оползневых участков магистральных трубопроводов, железных и автомобильных дорог, раскрытый в патенте РФ №2333506 (опубл. 10.09.2008). В этом способе используют результаты радиолокационного космического зондирования пассивных поворотных отражателей радиолокационного сигнала, установленных на земной поверхности с достаточно малым шагом, сопоставимым с разрешающей способностью космического радиолокационного интерферометра. К тому же этот способ требует проведения множества наземных наблюдений. Т.е. данный способ получается весьма затратным как в стоимостном выражении, так и по трудозатратам, причем значительный объем полевых геодезических работ в сочетании с высокой периодичностью космических съемок для относительно малых участков земной поверхности сводит на нет преимущества дистанционного зондирования.Closest to the claimed is a method for monitoring hazardous karst and (or) landslide sections of trunk pipelines, railways and roads, disclosed in RF patent No. 2333506 (publ. 09/10/2008). This method uses the results of space-based radar sensing of passive rotary reflectors of a radar signal installed on the earth's surface with a sufficiently small step comparable to the resolution of the space-based radar interferometer. In addition, this method requires many ground-based observations. Those. This method is very costly both in terms of cost and labor, and a significant amount of field geodetic work, combined with a high frequency of satellite surveys for relatively small sections of the earth’s surface, negates the benefits of remote sensing.
Таким образом, технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений на территории месторождения полезных ископаемых, который был бы достаточно недорогим и не требовал больших трудозатрат, но обеспечивал бы в то же время достаточную точность для повышения уровня безопасности и снижения рисков при разработке месторождений полезных ископаемых.Thus, the technical result, the achievement of which the present invention is directed, consists in developing a method for monitoring displacements of the earth's surface and deformations of structures in the territory of a mineral deposit, which would be quite inexpensive and would not require large labor costs, but would provide sufficient accuracy to increase safety and reduce risks in the development of mineral deposits.
Данная задача решается с достижением указанного технического результата в настоящем изобретении, которое обеспечивает способ мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений на территории месторождения полезных ископаемых, заключающийся в том, что осуществляют радиолокационное космическое зондирование отражателей радиолокационного сигнала на земной поверхности на упомянутой территории месторождения полезных ископаемых и передают получаемые при этом результаты в центр обработки, принимают данные базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений, вычисляют цифровое поле смещений земной поверхности в упомянутом центре обработки по полученным результатам радиолокационного космического зондирования с помощью дифференциальной интерферометрической обработки радиолокационных данных, калибруют получаемое поле смещений земной поверхности по упомянутым данным GPS- и ГЛОНАСС-наблюдений, принятым в упомянутом центре обработки, осуществляют пространственное сопоставление разнородных данных с откалиброванным полем смещений земной поверхности по упомянутой территории месторождения полезных ископаемых для выявления причин, вызвавших зарегистрированные смещения и деформации, при этом плотность размещения на местности искусственных отражателей радиолокационного сигнала, специально устанавливаемых на земной поверхности, выбирают не менее одного искусственного отражателя на площадь одного кадра радиолокационного космического зондирования. GPS - это спутниковая система навигации, разработанная в США.This problem is achieved with the achievement of the specified technical result in the present invention, which provides a method for monitoring displacements of the earth's surface and deformations of structures in the territory of a mineral deposit, namely, that they perform radar space-based sounding of reflectors of a radar signal on the earth's surface in the said territory of a mineral deposit and transmit the resulting results to the processing center, receive data from GPS base stations and stations of differential GPS observations, calculate the digital field of the displacements of the earth's surface in the said processing center using the obtained results of radar space sensing using differential interferometric processing of radar data, calibrate the resulting field of displacements of the earth's surface according to the mentioned GPS and GLONASS observations, accepted in the aforementioned processing center, carry out a spatial comparison of heterogeneous data with a calibrated field of displacements of the earth's surface in the mentioned territory of the mineral deposit to identify the causes of the recorded displacements and deformations, while the density of the placement of artificial reflectors of the radar signal, specially installed on the earth's surface, select at least one artificial reflector per area of one frame of radar space sensing. GPS is a satellite navigation system developed in the USA.
Особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что упомянутыми искусственными отражателями радиолокационного сигнала на земной поверхности могут быть как пассивные уголковые отражатели, так и транспондеры, т.е. активные радиолокационные отражатели. При этом упомянутыми отражателями радиолокационного сигнала на земной поверхности могут быть и естественные устойчивые отражатели радиолокационного сигнала, такие как здания, сооружения, дороги, крутые берега рек и озер, уступы оврагов, крутые склоны гор и холмов.A feature of the method of the present invention is that the mentioned artificial reflectors of a radar signal on the earth's surface can be both passive corner reflectors and transponders, i.e. active radar reflectors. Moreover, the mentioned reflectors of the radar signal on the earth's surface can be natural stable reflectors of the radar signal, such as buildings, structures, roads, steep banks of rivers and lakes, ledges of ravines, steep slopes of mountains and hills.
Другая особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что вычисление цифрового поля смещений земной поверхности в центре обработки могут осуществлять с использованием предварительно найденного трехмерного цифрового рельефа территории месторождения полезных ископаемых.Another feature of the method of the present invention is that the calculation of the digital field of the displacements of the earth's surface in the processing center can be carried out using a previously found three-dimensional digital relief of the territory of the mineral deposit.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что для калибровки поля смещений земной поверхности могут дополнительно использоваться данные ГЛОНАСС-наблюдений на базовых ГЛОНАСС-станциях и данные дифференциальных ГЛОНАСС-наблюдений на отражателях радиолокационного сигнала. ГЛОНАСС - это глобальная навигационная спутниковая система, разработанная в России. Кроме того, для калибровки поля смещений земной поверхности в центре обработки могут использовать также данные традиционных геодезических наблюдений за смещениями.Another feature of the method of the present invention is that to calibrate the field of displacements of the earth's surface, GLONASS observations at base GLONASS stations and differential GLONASS observations at reflectors of the radar signal can be additionally used. GLONASS is a global navigation satellite system developed in Russia. In addition, data from traditional geodetic observations of displacements can also be used to calibrate the displacement field of the earth's surface at the processing center.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что прием данных с базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений и(или) базовых ГЛОНАСС-станций и станций дифференциальных ГЛОНАСС-наблюдений могут осуществлять в реальном времени как для оперативного контроля сейсмоактивности, так и для обеспечения максимальной синхронизации данных этих наблюдений с моментом космического радиолокационного зондирования.Another feature of the method of the present invention is that the reception of data from base GPS stations and stations of differential GPS observations and (or) base GLONASS stations and stations of differential GLONASS observations can be carried out in real time as for operational monitoring of seismic activity, so as to ensure maximum synchronization of the data of these observations with the moment of space radar sounding.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что при пространственном сопоставлении разнородных данных с откалиброванным полем смещений земной поверхности используют аэрокосмические, маркшейдерско-геодезические, геолого-геофизические и промыслово-геологические данные на территории месторождения полезных ископаемых.Another feature of the method of the present invention is that when spatially comparing heterogeneous data with a calibrated field of displacements of the earth's surface, aerospace, surveying, geodesic, geological and geophysical and field geological data are used on the territory of a mineral deposit.
Наконец, еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что периодичность выполнения наблюдений для территории каждого конкретного месторождения полезных ископаемых могут определять индивидуально методом экспертной оценки.Finally, another feature of the method of the present invention is that the frequency of observations for the territory of each particular mineral deposit can be determined individually by expert judgment.
Способ мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений на территории месторождения полезных ископаемых по настоящему изобретению может быть реализован следующим образом.A method for monitoring displacements of the earth's surface and deformations of structures in the territory of a mineral deposit of the present invention can be implemented as follows.
Для осуществления заявленного способа используют данные существующих средств радиолокационного космического зондирования, а также данные базовых GPS-станций и данные станций дифференциальных GPS-наблюдений. Кроме того, в данном способе могут быть использованы данные ГЛОНАСС-наблюдений на базовых ГЛОНАСС-станциях и данные дифференциальных ГЛОНАСС-наблюдений. Не исключается также использование данных, полученных в традиционных геодезических наблюдениях за смещениями земной поверхности и деформациями зданий и сооружений на территории месторождения полезных ископаемых.To implement the claimed method, data from existing means of radar space sensing are used, as well as data from base GPS stations and data from stations of differential GPS observations. In addition, in this method, the data of GLONASS observations at base GLONASS stations and the data of differential GLONASS observations can be used. The use of data obtained in traditional geodetic observations of displacements of the earth's surface and deformations of buildings and structures in the territory of a mineral deposit is not ruled out.
При осуществлении заявленного способа может быть предварительно найден трехмерный цифровой рельеф территории месторождения полезных ископаемых (для застроенной территории матрица высот трехмерного цифрового рельефа должна учитывать высоты зданий и сооружений). Нахождение этого цифрового рельефа обеспечивается известными средствами и методами, например, теми, которые раскрыты в упомянутом патенте США №6204800. Цифровой рельеф территории месторождения полезных ископаемых может также быть построен по результатам тех измерений, которые лежат в основе способа по настоящему изобретению и которые раскрыты далее. Следует отметить, что нахождение цифрового рельефа территории месторождения полезных ископаемых не является обязательным этапом способа по настоящему изобретению и выполняется для обеспечения большей оперативности и дальнейшего повышения точности мониторинга по настоящему изобретению.When implementing the inventive method, a three-dimensional digital relief of the territory of a mineral deposit can be previously found (for a built-up area, the height matrix of a three-dimensional digital relief should take into account the heights of buildings and structures). Finding this digital terrain is provided by known means and methods, for example, those disclosed in the aforementioned US patent No. 6204800. The digital topography of the territory of a mineral deposit can also be constructed from the results of those measurements that underlie the method of the present invention and which are disclosed below. It should be noted that finding a digital topography of the territory of a mineral deposit is not a mandatory step of the method of the present invention and is performed to provide greater efficiency and further improve the monitoring accuracy of the present invention.
В способе мониторинга смещений земной поверхности и деформаций зданий и сооружений на территории месторождения полезных ископаемых осуществляют радиолокационное космическое зондирование отражателей радиолокационного сигнала на земной поверхности на исследуемой территории месторождения полезных ископаемых. Такое космическое радиолокационное зондирование позволяет получать данные по полям смещений земной поверхности на площадях от десятков км2 до тысяч км2. Благодаря многопроходным космическим радиолокационным съемкам методом синтезированной апертуры с помощью дифференциальной интерферометрической обработки данных этих съемок получаются оперативные точные данные, по которым можно судить не только о наличии, но также и о природе возникающих смещений исследуемой земной поверхности.In a method for monitoring displacements of the earth's surface and deformations of buildings and structures in the territory of a mineral deposit, radar space-based sounding of reflectors of a radar signal on the earth's surface in the studied territory of a mineral deposit is performed. Such space-based radar sounding allows one to obtain data on the fields of displacements of the earth's surface in areas from tens of km 2 to thousands of km 2 . Thanks to multi-pass space radar surveys using the synthesized aperture method using differential interferometric processing of the data from these surveys, real-time accurate data are obtained, which can be used to judge not only the presence, but also the nature of the occurring displacements of the investigated earth's surface.
Согласно настоящему изобретению в качестве искусственных отражателей радиолокационного сигнала на земной поверхности могут быть использованы известные из уровня техники активные радиолокационные отражатели, так называемые транспондеры. Транспондер генерирует ответный сигнал при поступлении на его вход опросного сигнала радиолокационного космического зондирования, посылаемого с аэрокосмического объекта, предпочтительно спутника. Наличие передатчика ответного сигнала в транспондере позволяет повысить надежность радиолокационного космического зондирования, поскольку этот ответный сигнал имеет существенно более высокую мощность, нежели сигнал, просто отраженный от пассивного искусственного (например, уголкового или кругового) отражателя. Однако использование активных ответчиков в качестве отражателей радиолокационных сигналов не всегда возможно, т.к. требует постоянного или хотя бы периодического ухода (проверка, смена батарей или подзарядка аккумуляторов и т.п.).According to the present invention, artificial radar reflectors, the so-called transponders, known in the art, can be used as artificial reflectors of a radar signal on the earth's surface. The transponder generates a response signal upon receipt of the interrogation signal of radar space sounding sent to its input from an aerospace object, preferably a satellite. The presence of a response signal transmitter in the transponder makes it possible to increase the reliability of space-based radar sounding, since this response signal has a significantly higher power than a signal that is simply reflected from a passive artificial (e.g., angular or circular) reflector. However, the use of active transponders as reflectors of radar signals is not always possible, because requires constant or at least periodic care (checking, changing batteries or recharging batteries, etc.).
Однако в способе по настоящему изобретению не обязательно нужно использовать транспондеры в качестве искусственных отражателей радиолокационного сигнала. Искусственными радиолокационными отражателями могут быть и пассивные отражатели, в частности те, которые используются в упомянутом патенте РФ №2333506. Наиболее известным типом таких отражателей является так называемый уголковый отражатель, обеспечивающий высокий уровень мощности отраженного сигнала и не требующий специального ухода. Такой отражатель представляет собой, например, три плоских круга из металлического листа, расположенных взаимно перпендикулярно друг к другу так, что центр каждого круга лежит в общей точке пересечения всех трех кругов. Независимо от своего положения на земной поверхности такой отражатель практически полностью возвращает падающее на него радиолокационное излучение. Поэтому такие пассивные отражатели вполне пригодны для использования в труднодоступных местах. Могут быть использованы и круговые отражатели радиолокационного сигнала, представляющие собой металлический цилиндр.However, in the method of the present invention, it is not necessary to use transponders as artificial reflectors of a radar signal. Artificial radar reflectors can also be passive reflectors, in particular those used in the aforementioned RF patent No. 2333506. The most famous type of such reflectors is the so-called corner reflector, which provides a high level of power of the reflected signal and does not require special care. Such a reflector is, for example, three flat circles of a metal sheet arranged mutually perpendicular to each other so that the center of each circle lies at the common intersection point of all three circles. Regardless of its position on the earth's surface, such a reflector almost completely returns the radar radiation incident on it. Therefore, such passive reflectors are quite suitable for use in hard-to-reach places. Circular reflectors of a radar signal representing a metal cylinder can also be used.
Кроме того, в отличие от упомянутого ближайшего аналога (патент РФ №2333506), в котором в обязательном порядке должны использоваться искусственные пассивные отражатели радиолокационного сигнала, в способе по настоящему изобретению в качестве таких отражателей вполне можно использовать и естественные устойчивые отражатели радиолокационного сигнала. Такими естественными отражателями могут быть здания, сооружения, дороги, крутые берега рек и озер, уступы оврагов, крутые склоны гор и холмов, а также любые иные природные или техногенные объекты, имеющие в своей структуре по меньшей мере две сравнительно плоские поверхности, пересекающиеся под углом, близким к прямому. Такие объекты, благодаря своим размерам, во много раз превосходящим размеры вышеуказанных уголковых отражателей, и форме, обеспечивающей высокую интенсивность отражения радиолокационного сигнала, действуют как естественные пассивные отражатели радиолокационных сигналов.In addition, in contrast to the closest analogue mentioned (RF patent No. 2333506), in which artificial passive reflectors of a radar signal must be used, in the method of the present invention it is quite possible to use natural stable reflectors of a radar signal as such reflectors. Such natural reflectors may include buildings, structures, roads, steep banks of rivers and lakes, ledges of ravines, steep slopes of mountains and hills, as well as any other natural or man-made objects having in their structure at least two relatively flat surfaces intersecting at an angle close to direct. Such objects, due to their size many times the size of the above-mentioned corner reflectors, and a shape that provides high reflection intensity of the radar signal, act as natural passive reflectors of radar signals.
Независимо от типа отражателей, используемых в способе по настоящему изобретению, важным является то, как они расположены на земной поверхности. В отличие от упомянутого ближайшего аналога (патент РФ №2333506), в котором искусственные отражатели радиолокационного сигнала на земной поверхности располагаются на расстояниях, соизмеримых с линейной разрешающей способностью используемых космических радиолокационных интерферометров, в способе по настоящему изобретению эти отражатели могут быть размещены на гораздо больших удалениях друг от друга. В способе по настоящему изобретению плотность этих искусственных отражателей радиолокационного сигнала на земной поверхности выбрана так, чтобы на площадь одного кадра радиолокационного космического зондирования приходилось не менее одного отражателя. Т.е. при зондировании земной поверхности космическим или аэрокосмическим радиолокатором в его поле зрения (в «кадре») будет находиться хотя бы один искусственный отражатель радиолокационного сигнала. При этом точность мониторинга будет определяться не только результатами космического радиолокационного зондирования, но и данными от GPS-наблюдений и(или) ГЛОНАСС-наблюдений.Regardless of the type of reflectors used in the method of the present invention, it is important how they are located on the earth's surface. In contrast to the closest analogue mentioned (RF patent No. 2333506), in which artificial reflectors of a radar signal on the earth's surface are located at distances comparable to the linear resolution of the used space radar interferometers, in the method of the present invention these reflectors can be placed at much greater distances apart from each other. In the method of the present invention, the density of these artificial reflectors of the radar signal on the earth's surface is selected so that at least one reflector falls on the area of one frame of radar space sensing. Those. when probing the earth's surface with a space or aerospace radar, at least one artificial reflector of the radar signal will be in its field of view (in the "frame"). Moreover, the accuracy of monitoring will be determined not only by the results of space radar sounding, but also by data from GPS observations and (or) GLONASS observations.
Вышеуказанные GPS-наблюдения и(или) ГЛОНАСС-наблюдения являются важной составляющей способа по настоящему изобретению. Данные базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений передают в центр обработки по каналам спутниковой или наземной связи, для чего эти GPS-станции и станции дифференциальных GPS-наблюдений оснащают соответствующими передатчиками либо модемами. С помощью базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений осуществляют замеры планово-высотных координат вышеупомянутых искусственных отражателей радиолокационных сигналов. При этом передачу данных с базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений осуществляют еще и для обеспечения максимальной степени синхронизации этих наблюдений с моментом аэрокосмической радиолокационной съемки, а также для оперативного контроля сейсмической активности на исследуемой территории.The above GPS observations and (or) GLONASS observations are an important component of the method of the present invention. Data from base GPS stations and stations for differential GPS observations are transmitted to the processing center via satellite or terrestrial communication channels, for which these GPS stations and stations for differential GPS observations are equipped with appropriate transmitters or modems. Using basic GPS stations and stations for differential GPS observations, they measure the horizontal and vertical coordinates of the aforementioned artificial reflectors of radar signals. Moreover, data transmission from GPS base stations and GPS differential GPS stations is also carried out to ensure the maximum degree of synchronization of these observations with the time of aerospace radar imaging, as well as for operational monitoring of seismic activity in the study area.
По полученным результатам радиолокационного космического зондирования с помощью дифференциальной интерферометрической обработки данных в центре обработки вычисляют цифровое поле смещений земной поверхности. Это вычисление проводят известными методами, например, как описано в упомянутых патенте США №6204800 или патенте РФ №2333506, либо любым иным подходящим образом, известным специалистам. Вычисление цифрового поля смещений земной поверхности в центре обработки могут осуществлять с использованием предварительно найденного трехмерного цифрового рельефа территории месторождения полезных ископаемых, как было описано выше.According to the results of space-based radar sounding using differential interferometric data processing in the processing center, a digital field of displacements of the earth's surface is calculated. This calculation is carried out by known methods, for example, as described in the aforementioned US patent No. 6204800 or RF patent No. 2333506, or in any other suitable manner known to specialists. The calculation of the digital field of the displacements of the earth's surface in the processing center can be carried out using a previously found three-dimensional digital relief of the territory of a mineral deposit, as described above.
Получаемое в результате поле смещений земной поверхности калибруют в центре обработки по данным, которые приняты от базовых GPS-станций и станций дифференциальных GPS-наблюдений. Для этой калибровки могут также использовать данные ГЛОНАСС-наблюдений на базовых ГЛОНАСС-станциях и данные дифференциальных ГЛОНАСС-наблюдений на отражателях радиолокационного сигнала в дополнение к данным GPS-наблюдений. Кроме того, если это необходимо, для калибровки полученного поля смещений земной поверхности в центре обработки могут также использовать данные традиционных геодезических наблюдений за смещениями.The resulting displacement field of the earth’s surface is calibrated at the processing center according to data received from GPS base stations and GPS differential observation stations. For this calibration, GLONASS observations at base GLONASS stations and differential GLONASS observations at radar reflectors can also be used in addition to GPS observations. In addition, if necessary, data from traditional geodetic observations of displacements can also be used to calibrate the obtained field of displacements of the earth's surface at the processing center.
Откалиброванное поле смещений земной поверхности по территории месторождения полезных ископаемых пространственно сопоставляют с разнородными данными для выявления причин, вызвавших зарегистрированные смещения и деформации. При этом, в дополнение к тем данным, которые упомянуты выше, при сопоставлении могут использовать аэрокосмические, маркшейдерско-геодезические, геолого-геофизические и промыслово-геологические данные на территорию месторождения полезных ископаемых. Использование таких дополнительных данных позволяет более точно определить причины, вызвавшие зарегистрированные смещения и деформации. В частности, эти причины легче разделить на природные и техногенные, хотя такое разделение можно провести и без использования указанных дополнительных данных.A calibrated field of displacements of the earth's surface over the territory of a mineral deposit is spatially compared with heterogeneous data to identify the causes of the recorded displacements and deformations. Moreover, in addition to the data mentioned above, when comparing, they can use aerospace, surveying, geodesic, geological and geophysical and field geological data on the territory of a mineral deposit. The use of such additional data makes it possible to more accurately determine the causes of the recorded displacements and strains. In particular, these reasons are easier to divide into natural and man-made, although such a separation can be carried out without the use of these additional data.
Периодичность выполнения наблюдений для территории каждого конкретного месторождения полезных ископаемых определяют индивидуально методом экспертной оценки, с учетом уже накопленных статистических данных для этой или иных территорий.The frequency of observations for the territory of each particular mineral deposit is determined individually by expert assessment, taking into account already accumulated statistical data for this or other territories.
Следует отметить, что при наличии каких-либо зданий и(или) сооружений на территории месторождения полезных ископаемых предлагаемый способ применим точно так же, поскольку цифровая модель местности будет включать в себя не только объекты естественного рельефа, но и техногенные объекты, которые, как правило, являются хорошими отражателями радиолокационного сигнала благодаря своему размеру, форме и материалу изготовления (постройки).It should be noted that in the presence of any buildings and (or) structures on the territory of a mineral deposit, the proposed method is applicable in the same way, since the digital terrain model will include not only objects of natural relief, but also technogenic objects, which, as a rule , are good reflectors of the radar signal due to its size, shape and material of manufacture (construction).
Следовательно, может быть выполнена классификация застроенной территории по степени опасности для зданий и сооружений с учетом критических значений кривизны отражающей поверхности, принятых для различных классов зданий и сооружений в государственных и отраслевых руководящих документах.Therefore, the classification of the built-up territory by the degree of danger for buildings and structures can be performed taking into account the critical values of the curvature of the reflecting surface, adopted for various classes of buildings and structures in state and industry guidelines.
Таким образом, способ по настоящему изобретению получился недорогим за счет использования данных от автоматизированных GPS- и(или) ГЛОНАСС-наблюдений, и не требующим больших трудозатрат, поскольку устанавливать искусственные отражатели радиолокационного сигнала нужно на гораздо больших расстояниях друг от друга, нежели в ближайшем аналоге, или даже вообще обойтись природными отражателями. В то же время заявленный способ, благодаря совместному использованию космического радиолокационного зондирования и данных GPS-наблюдений, обеспечивает достаточную точность, необходимую для повышения уровня безопасности и снижения рисков при разработке месторождений полезных ископаемых.Thus, the method of the present invention turned out to be inexpensive by using data from automated GPS and (or) GLONASS observations, and not requiring much labor, since it is necessary to install artificial reflectors of the radar signal at much greater distances from each other than in the closest analogue , or even dispense with natural reflectors. At the same time, the claimed method, due to the joint use of space-based radar sensing and GPS observation data, provides sufficient accuracy necessary to increase the level of security and reduce risks in the development of mineral deposits.
Хотя настоящее изобретение описано посредством конкретных вариантов своего осуществления, специалистам понятно, что могут быть сделаны различные модификации, дополнения и уточнения, не выходящие за рамки настоящего изобретения, объем которого определяется только приложенной формулой изобретения с учетом эквивалентов.Although the present invention has been described by means of specific embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications, additions, and refinements can be made without departing from the scope of the present invention, the scope of which is determined only by the appended claims taking into account equivalents.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120585/28A RU2446411C2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120585/28A RU2446411C2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009120585A RU2009120585A (en) | 2010-12-10 |
| RU2446411C2 true RU2446411C2 (en) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009120585/28A RU2446411C2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446411C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496124C1 (en) * | 2012-08-15 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | System for high-precision monitoring of displacements of engineering structures |
| RU2517964C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) | Method to define three components of earth surface displacement vector at oil and gas field exploration |
| RU2520167C1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-06-20 | Виктор Иванович Шабуневич | Method of determining probability of catastrophic phenomena |
| US9927514B2 (en) | 2014-04-24 | 2018-03-27 | Eni S.P.A. | Method and system for the remote monitoring of the two/three-dimensional field of displacements and vibrations of objects/structures |
| EA031205B1 (en) * | 2014-04-24 | 2018-11-30 | Эни С.П.А. | Kinematic calibration system and method for measuring displacements and vibrations of objects and structures |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506606C1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Method to detect zones of geodynamic risk based on data of radiolocating probing of earth surface |
| CN114088001A (en) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | Air-ground integrated mining overburden rock deformation and damage monitoring system and method |
| CN116543531B (en) * | 2023-07-04 | 2023-09-26 | 湖南泓森智能科技有限公司 | Data center system for centralized management and displaying underground monitoring and control data |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6204800B1 (en) * | 1997-04-09 | 2001-03-20 | Daimler-Benz Aerospace Ag | Method for monitoring the earth surface |
| RU2333506C1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-09-10 | ООО "Аэрокосмический мониторинг и технологии" (АМТ) | Method for monitoring dangerous karst and/or slide of sections main pipeline railways and auto-road ways |
-
2009
- 2009-05-29 RU RU2009120585/28A patent/RU2446411C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6204800B1 (en) * | 1997-04-09 | 2001-03-20 | Daimler-Benz Aerospace Ag | Method for monitoring the earth surface |
| RU2333506C1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-09-10 | ООО "Аэрокосмический мониторинг и технологии" (АМТ) | Method for monitoring dangerous karst and/or slide of sections main pipeline railways and auto-road ways |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Yu.B. Baranov and other. On present state and development of geodesy and mine surveying monitoring of oil and gas field territories / IIIV International Scientific and Technical Conference "From imagery to map: digital photogrammetric technologies", Porec, Croatia, 15-18 sept. 2008, p.54, 55. * |
| БАРАНОВ Ю.Б. и др. Космический радиолокационный мониторинг определяет просадки земной поверхности, вызванные разработкой месторождений нефти и газа / Oil & Gas Eurasia, 2008, №2. БАРАНОВ Ю.Б., КАНТЕМИРОВ Ю.И., КИСЕЛЕВСКИЙ Е.В., БОЛСУНОВСКИЙ М.А. Построение ЦМР по результатам интерферометрической обработки радиолокационных изображений ALOS PALSAR / Журнал "Геоматика", 2008, №1, с.37-45. БАРАНОВ Ю.Б., КАНТЕМИРОВ Ю.И., КИСЕЛЕВСКИЙ Е.В., БОЛСУНОВСКИЙ М.А. Мониторинг смещений земной поверхности на разрабатываемых месторождениях углеводородов с помощью комплекса космических и геодезических методов / Журнал "Геоматика", 2008, №1, с.51-55. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496124C1 (en) * | 2012-08-15 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | System for high-precision monitoring of displacements of engineering structures |
| RU2517964C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) | Method to define three components of earth surface displacement vector at oil and gas field exploration |
| RU2520167C1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-06-20 | Виктор Иванович Шабуневич | Method of determining probability of catastrophic phenomena |
| US9927514B2 (en) | 2014-04-24 | 2018-03-27 | Eni S.P.A. | Method and system for the remote monitoring of the two/three-dimensional field of displacements and vibrations of objects/structures |
| EA031205B1 (en) * | 2014-04-24 | 2018-11-30 | Эни С.П.А. | Kinematic calibration system and method for measuring displacements and vibrations of objects and structures |
| EA031233B1 (en) * | 2014-04-24 | 2018-12-28 | Эни С.П.А. | Method and system for the remote monitoring of the two- or three-dimensional field of displacements and vibrations of objects and structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009120585A (en) | 2010-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2446411C2 (en) | Method of monitoring displacements of earth's surface and deformation of structures on territory of mineral deposits | |
| Rödelsperger et al. | Monitoring of displacements with ground-based microwave interferometry: IBIS-S and IBIS-L | |
| Tomás et al. | Radar interferometry techniques for the study of ground subsidence phenomena: a review of practical issues through cases in Spain | |
| Gikas | Ambient vibration monitoring of slender structures by microwave interferometer remote sensing | |
| AU2011273774B2 (en) | Apparatus for measuring the earth surface movement by means of SAR images with at least one electromagnetic wave reflector | |
| Pesci et al. | Multitemporal laser scanner-based observation of the Mt. Vesuvius crater: Characterization of overall geometry and recognition of landslide events | |
| Gruno et al. | Determining sea surface heights using small footprint airborne laser scanning | |
| Dheenathayalan et al. | Small reflectors for ground motion monitoring with InSAR | |
| Yang et al. | On the value of corner reflectors and surface models in InSAR precise point positioning | |
| Nitti et al. | On the use of COSMO/SkyMed data and Weather Models for interferometric DEM generation | |
| Marsella et al. | Geodetic measurements to control a large research infrastructure: The Virgo detector at the European Gravitational Observatory | |
| CN206248829U (en) | A kind of road domain landslide monitoring device based on ground SAR remote sensing technology | |
| RU2333506C1 (en) | Method for monitoring dangerous karst and/or slide of sections main pipeline railways and auto-road ways | |
| Togaibekov | Monitoring of oil-production-induced subsidence and uplift | |
| Nahli et al. | On the combination of PsInsar and GNSS techniques for long-term bridge monitoring | |
| Antonello et al. | A ground-based interferometer for the safety monitoring of landslides and structural deformations | |
| Garthwaite et al. | Corner reflectors as the tie between InSAR and GNSS measurements: Case study of resource extraction in Australia | |
| Bovenga et al. | Using corner reflectors and X-band SAR interferometry for slope instability monitoring | |
| Jones | Capabilities, limitations and opportunities for studying sinkholes using synthetic aperture radar interferometry | |
| Pakshyn et al. | Investigation of the mining departments influence of Solotvynsky salt mine SE on the Earth surface, buildings and constructions using satelite radar monitoring | |
| Wieczorek | EVALUATION OF DEFORMATIONS IN THE URBAN AREA OF OLSZTYN USING SENTINEL-1 SAR INTERFEROMETRY. | |
| Lang et al. | Satellite based long-term deformation monitoring on dams and its surroundings | |
| Bamler et al. | Assessment of slow deformations and rapid motions by radar interferometry | |
| Hassan et al. | Towards integration of GNSS and GB-SAR measurements: Exemplary monitoring of a rock fall at the Yangtze River in China | |
| Mertikas | Geodesy, Ground Positioning, and Levelling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150626 |