發(fā)布時間：2016-10-17 21:06

  本文關鍵詞：GIS在地質(zhì)災害風險評價中的應用研究進展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北方工業(yè)大學》 2011年

布沼壩露天邊坡變形分析與GIS預報體系的研究

李曉芳  

【摘要】：邊坡變形分析及預測研究是確保露天煤礦安全生產(chǎn)的重要手段。隨著露天煤礦的開采,坡高增大逐漸增大,需要從空間和時間角度對邊坡的變形進行分析和預測,以確保預測的可靠性。將GIS技術應用到變形分析中,增強了分析結果的可視性。本論文的主要研究內(nèi)容如下： 1、結合布沼壩露天礦區(qū)工程地質(zhì)資料,分析監(jiān)測點位移變化特點,預測布沼壩露天邊坡位移發(fā)展趨勢,最終得出西北幫邊坡變形較大,邊坡穩(wěn)定性較差； 2、基于GIS平臺,采用模糊數(shù)學綜合評判法對研究區(qū)域的邊坡穩(wěn)定程度進行評價劃分,其評判值在55-65之間,邊坡處于一般與危險之間。在西北幫邊坡坡角附近的區(qū)域評判值最低,該區(qū)域?qū)儆诓环�(wěn)定或危險區(qū)域；其他區(qū)域評判值高,邊坡穩(wěn)定程度相對比較高； 3、基于GIS平臺體系,利用蒙特卡洛概率法計算并區(qū)劃出不同研究區(qū)域邊坡的破壞概率,評價其穩(wěn)定狀態(tài),當其破壞概率小于5%,處于穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過整體研究與區(qū)劃,自然水溝匯水區(qū)域下部露天邊坡的破壞概率大于其他區(qū)域； 4、建立了三維實體預測模型,對研究區(qū)域邊坡變形進行了預測；并運用GIS平臺體系,建立了研究區(qū)域不同時間地表變形的模型,直觀顯示邊坡未來變形特征及其發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TD824.7
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-6

目錄6-8

1. 緒論8-12

1.1 問題的提出及研究意義8

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11

1.2.1 邊坡變形分析與預測現(xiàn)狀8-9

1.2.2 基于GIS邊坡變形預報系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-11

1.2.3 存在的問題11

1.3 本課題的研究內(nèi)容11-12

2. 邊坡工程地質(zhì)環(huán)境介紹12-18

2.1 研究區(qū)域地質(zhì)環(huán)境簡述12-14

2.1.1 地貌12-13

2.1.2 地層13-14

2.1.3 構造14

2.2 布沼壩西北幫邊坡變形破壞情況14-18

2.2.1 研究區(qū)域邊坡變形情況14-15

2.2.2 研究區(qū)域監(jiān)測點布設情況15-16

2.2.3 變形規(guī)律16-18

3. 地理信息系統(tǒng)在邊坡變形分析中的應用18-40

3.1 地理信息系統(tǒng)(GIS)18-20

3.1.1 GIS的功能18-19

3.1.2 GIS的構成19-20

3.1.3 GIS在邊坡變形分析中的應用20

3.2 基于GIS的空間分析20-23

3.2.1 空間數(shù)據(jù)結構21

3.2.2 柵格數(shù)據(jù)空間分析的幾種模式21-23

3.3 數(shù)字地面模型23-32

3.3.1 DTM與DEM的概念23

3.3.2 DEM的表示方法23-24

3.3.3 空間統(tǒng)計與內(nèi)插24-28

3.3.4 DEM應用28-32

3.4 邊坡變形綜合信息GIS模型的構建32-37

3.4.1 AcrGIS32-33

3.4.2 數(shù)據(jù)格式33

3.4.3 柵格化33-36

3.4.4 邊坡變形綜合信息數(shù)據(jù)庫建立36

3.4.5 GIS應用于邊坡變形危險性評價研究36-37

3.5 變形數(shù)據(jù)的處理37-40

4. 基于GIS系統(tǒng)邊坡空間變形FUZZY預測方法的研究40-52

4.1 模糊數(shù)學基本原理40-42

4.1.1 客觀世界中的確定性與非確定性40-41

4.1.2 關于隨機性和模糊性41-42

4.1.3 巖體的不確定性42

4.2 模糊綜合評判方法的基本原理42-43

4.3 基于GIS邊坡危險性模糊數(shù)學評判43-52

4.3.1 危險區(qū)域概況43-44

4.3.2 評價因子選取44-45

4.3.3 確定等級指標45

4.3.4 確定隸屬度~(P_i)和權數(shù)~(g_i)45-47

4.3.5 邊坡危險程度區(qū)劃分級47-50

4.3.6 結論50-52

5. 基于GIS系統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性蒙特卡洛評價方法52-64

5.1 蒙特卡洛模擬法的基本原理52-53

5.2 蒙特卡洛模擬法邊坡失穩(wěn)概率分析的基本步驟53-55

5.2.1 產(chǎn)生隨機參數(shù)53-54

5.2.2 確定功能函數(shù)54

5.2.3 計算54

5.2.4 根據(jù)失穩(wěn)概率對穩(wěn)定性進行評價54-55

5.3 西北幫邊坡失穩(wěn)概率分析55-63

5.3.1 邊坡穩(wěn)定性空間分析61-62

5.3.2 結論62-63

5.4 結果對比63-64

6. 基于GIS系統(tǒng)邊坡變形的預測方法64-87

6.1 三維實體長期預測理論基礎研究65-68

6.1.1 三維實體模型65-66

6.1.2 相空間理論66-68

6.1.3 ARMA模型68

6.2 實際應用68-87

6.2.1 模型參數(shù)擬合69-71

6.2.2 模型參數(shù)預測71

6.2.3 模型預測71-78

6.2.4 基于GIS的預測結果分析78-87

7. 結論87-88

參考文獻88-90

申請學位期間的研究成果及發(fā)表論文90-91

致謝91-92

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本文編號：143459