[发明专利]用于矿区地表形变监测的处理方法、装置及存储介质

说明书

本公开涉及用于矿区地表形变监测的处理方法、装置及存储介质，方法包括：对矿区地表数据的空间样本进行数据预处理；基于内插规则，得到样本点与待插值点之间的距离；构建圆形窗口获取邻近的样本点，基于各样本点的最小夹角判断样本点分布情况；根据样本点分布情况，判断是否引入夹角权因子得到待插值点的插值，以在样本点分布不均匀的情况下在距离权重基础上做调和。通过本公开的各实施例，利用圆窗法对传统反距离加权插值法做改进，在样本点分布不均匀时引入夹角权因子在距离权重基础上做调和，进而获取更精准的估计值。

技术领域

本公开涉及地表形变监测领域，具体涉及一种用于矿区地表形变监测的处理方法、用于矿区地表形变监测的处理装置及计算机可读存储介质。

背景技术

矿产资源是全球重要的能源物质，随着对其大规模、高强度的开采，引起了许多生态环境和生活环境问题，如地表塌陷、地裂缝和滑坡等。因此，精准地获取矿区开采引起的形变信息，对矿区实现预警及开采沉降控制具有重要的意义。

现有技术中矿区地表沉降监测的新兴方法有很多，但技术较复杂，成本较高，现在矿区地表沉降监测主要还是采用传统监测方法为主，有学者也验证了一些传统测量方法在地面沉降监测中的应用效果。由于矿区存在区域地形复杂，监测点会分布不均匀甚至离散，不论传统的测量方法能达到多少精度，但受限于单点监测，获取的沉降数据不全面，为了获取整个监测区的地面沉降信息，在一些方法中是对监测点数据进行空间插值计算。

空间插值方法多种多样，特点各不相同，常用的内插算法是克里金插值法和反距离加权插值法等。之前，有文献研究并对比分析了各插值法在城市地面、建筑物基坑等沉降监测中的应用，发现克里金插值法和反距离加权插值法都表现出相应的优势。可是，对于矿区的沉降监测和预计，曾在2014年文献《矿山开采沉陷预计空间插值方法分析研究》中根据开采沉陷预计数据采用五种插值法进行了对比分析，得出反距离加权插值法插值精度居中，而单独使用一种空间插值法研究矿区地表形变在本领域中并无采用。反距离加权插值法计算相对简单、操作便利，即使观测点数据集的变化波动很大也能够得到一个比较合理的结果，但其也存在许多弊端，因此，研究反距离加权空间插值算法的改进进行矿区地表沉降监测无论对经济发展还是对技术创新都具有重大意义。

发明内容

本公开意图提供一种用于矿区地表形变监测的处理方法、用于矿区地表形变监测的处理装置及计算机可读存储介质，利用圆窗法对传统反距离加权插值法做改进，在样本点分布不均匀时引入夹角权因子在距离权重基础上做调和，进而获取更精准的估计值。

根据本公开的方案之一，提供一种用于矿区地表形变监测的处理方法，包括：

对矿区地表数据的空间样本进行数据预处理；

基于内插规则，得到样本点与待插值点之间的距离；

构建圆形窗口获取邻近的样本点，基于各样本点的最小夹角判断样本点分布情况；

根据样本点分布情况，判断是否引入夹角权因子得到待插值点的插值，以在样本点分布不均匀的情况下在距离权重基础上做调和。

在一些实施例中，其中，所述对矿区地表数据的空间样本进行数据预处理，包括：

采集样本点的空间数据，对样本点的空间坐标进行预处理。

在一些实施例中，其中，所述构建圆形窗口获取邻近的样本点，基于各样本点的最小夹角判断样本点分布情况，包括：

以待插值点为中心，建立初始圆窗口；

若样本点落入初始圆窗口，记录样本点与待插值点之间的距离并累计记录样本点个数；

若记录的所述样本点个数小于获取的所述邻近的样本点的个数，递进扩大初始圆窗口的半径，直至满足记录的所述样本点个数不小于获取的所述邻近的样本点的个数；