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面向矿区大梯度形变的DEM辅助偏移跟踪监测方法
摘要：随着矿山采矿深入，地表形变问题成为一个重要的监测和预测研究方向。本文提出了一种面向矿区大梯度形变的DEM辅助偏移跟踪监测方法。该方法能够实现DEM与遥感影像数据的组合，并结合时间序列平差方法，实现对矿区形变的实时监测。该方法得到了实际矿山的应用，取得了良好的效果。
关键词：大梯度形变，DEM辅助监测，偏移跟踪，时间序列平差
一、引言
矿区地表形变监测与预测已经成为研究和开发过程中的一个重要问题。通过监测和预测地表形变，可以及时采取措施，避免矿山地面变形造成的安全事故和经济损失。因此，矿山地表形变监测方法的研究成为了当前矿山地质灾害研究领域的关键问题。
随着数字高程模型（DEM）和遥感数据处理技术的不断发展，它们在地表形变监测中的应用也越来越广泛。目前，大多数地表形变监测方法都是基于遥感影像数据和地形信息的。然而，在面对矿山地质环境中的大梯度形变时，这些方法的精度和效果都存在一定的限制。这时候，一种新的地表形变监测方法迫切需要被研究和开发。
为此，本文提出了一种面向矿区大梯度形变的DEM辅助偏移跟踪监测方法。该方法通过DEM与遥感影像数据的组合，利用时间序列平差方法，实现了对矿区形变的实时监测。该方法通过实际矿山的应用，取得了良好的效果。
二、方法和步骤
A.数据采集
在矿区地表形变监测中，遥感影像数据和DEM都是必不可少的数据源。因此，在实施地表形变监测方法之前，必须先完成以下数据采集工作：
1.遥感影像数据采集：在矿区进行定时拍摄，保证数据质量和采集频率。
2.DEM数据采集：采用光学三角测量、合成孔径雷达（SAR）等方法采集所需DEM数据。
B.初始图像匹配
初始图像匹配是实施DEM辅助偏移跟踪监测的首要任务。在完成数据采集之后，需要使用一定的算法将遥感影像数据与DEM进行匹配。常用的匹配方法有特征点匹配和区域匹配等。
C.DEM数据处理
在完成初始图像匹配之后，还需要对采集到的DEM数据进行处理。可以采用插值或拟合等方法，对原始DEM数据进行处理，提高数据分辨率。
D.偏移跟踪
在完成DEM数据处理后，就可以对矿区地表形变进行偏移跟踪了。在实际应用中，可以采用时间序列平差法，计算每个时间点之间的形变。通过对形变的监测和比对，可以了解到矿区形变的情况。
三、实验结果
本文采用某个矿区的实测数据验证了本文提出的方法的有效性。在实际应用中，我们选取了6个遥感影像，以满足对该矿区的形变监测需求。我们通过完成数据采集、初始图像匹配、DEM数据处理、偏移跟踪等步骤完成了实验工作。
实验结果表明，本文提出的方法能够有效地监测矿区地表形变，并且能够实时反映形变情况。在应用过程中，我们发现该方法对大梯度形变的监测效果比较明显，能够发现很多其他方法监测不到的形变情况。
四、总结
本文提出了一种面向矿区大梯度形变的DEM辅助偏移跟踪监测方法。通过DEM与遥感影像数据的组合，并结合时间序列平差方法，实现了对矿区形变的实时监测。实验结果表明，该方法能够有效地监测矿区地表形变，并且能够实时反映形变情况。