Мониторинг явлений оседания земной поверхности в районах добычи полезных ископаемых

Ньязика Одри Ньярай
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Мониторинг оседаний земной важен при осуществлении контроля добычи полезных ископаемых и её воздействия на окружающую среду. Целью диссертационного исследования является мониторинг явлений оседания земной поверхности, вызванных добычей полезных ископаемых в Кузнецком угольном бассейне (Кузбассе) Кемеровской области, с помощью радиолокационной спутниковой интерферометрии. Исследование затрагивает проблему деформации грунта или оседаний земной поверхности, вызванных добычей полезных ископаемых, в данном случае: добычей угля. Мониторинг, в данном случае, помогает обеспечить устойчивое использование окружающей среды. Применение спутниковых данных позволяет усовершенствовать методику, используемую для мониторинга оседаний земной поверхности в связи с добычей полезных ископаемых.
Текст «Мониторинг явлений оседания земной поверхности в районах добычи полезных ископаемых» содержит 88 страниц, 17 рисунков, 4 таблиц, 2 диаграмм, 3 приложения и 63 литературных источника. В настоящей работе данные Sentinel-1 (19 изображений) используются для мониторинга оседания земной поверхности, вызванного добычей полезных ископаемых в Кузнецком угольном бассейне, с использованием расширенной методики радиолокационной спутниковой интерферометрии (InSAR). В тексте освещены цель и план мониторинга, а также определение местонахождения шахты, загрузка данных с использованием портала Copernicus Open Access Hub (ESA), обработка данных Sentinel-1 с использованием программного обеспечения Sentinels Application Platform (SNAP), результаты и выводы.

INTRODUCTION………………………………………………………………………………………………………………… 2 CHAPTER 1: ANALYSIS OF THE STUDY OF LAND SUBSIDENCE PROCESSES …………… 6
Monitoring land subsidence ………………………………………………………………………………………………. 6
Current methods for monitoring the Earth’s surface …………………………………………………………. 6 CHAPTER 2. WORLD EXPERIENCE IN MONITORING LAND SUBSIDENCE TYPES AND
CAUSES OF SUBSIDENCE OF THE EARTH’S SURFACE IN THE MINING AREAS ……… 11 Land subsidence due to coal seam gas extraction ……………………………………………………………… 11 Land subsidence due to Longwall mining…………………………………………………………………………. 12 Underground mechanisms causing subsidence …………………………………………………………………. 15 Subsidence profile …………………………………………………………………………………………………………… 15 Predicting subsidence due to coal mining …………………………………………………………………………. 24 Assessing potential impacts of subsidence due to coal mining ……………………………………………. 26 Russian federal laws and regulations on deformation monitoring………………………………………27 Significant impact of physical and geographical factors on the territory…………………………….29
CHAPTER 3. THE KUZBASS -KUZNETSK COAL BASIN, SATELLITE OBSERVATIONS
………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30 The Study Area ………………………………………………………………………………………………………………. 30 General information on CA Sentinel 1 and InSAR technique ……………………………………………. 33 The Phase in Interferometry…………………………………………………………………………………………….34 SAR processing concepts for interferometry…………………………………………………………………….. 37 Sentinel-1 Modes …………………………………………………………………………………………………………….. 41
CHAPTER 4: METHOD FOR MONITORING LAND SUBSIDENCE OF THE EARTH SURFACE DUE TO MINING ACTIVITIES ………………………………………………………………………. 44
Verification of the mine location………………………………………………………………………………………. 48 Characteristics of data used …………………………………………………………………………………………….. 52 (SNAP) data processing…………………………………………………………………………………………………..53 Analysis of the results of processing radar data………………………………………………………………… 57 InSAR limitations……………………………………………………………………………………………………………. 59
CONCLUSION ………………………………………………………………………………………………………………….. 60 LIST OF REFERENCES ……………………………………………………………………………………………………. 61 APPENDIX 1………………………………………………………………………………………………………………………66 APPENDIX 2:…………………………………………………………………………………………………………………….. 67 APPENDIX 3………………………………………………………………………………………………………………………68

Land subsidence monitoring is relevant in order to control the interaction of mining facilities and the environment. In recent years, remote sensing data have become important in spatial data analysis. Geographic Information Systems (GIS) and remote sensing data have the following uses: creating, data acquisition, integration, processing, visualisation, analysis and modelling information about the Earth’s surface and its phenomena. The uses of GIS and remote sensing combine information at a specific space and time. This helps to analyse any scientific problems understanding the surroundings and coming up with theories that help in planning and decision-making. These tools are practically applied to create maps, predict feature environmental hazards, verifying the location of research areas, monitor environmental activities and infrastructure.
Land Subsidence is one of the common environmental problems that have led many scientists to research and study more about it. Land subsidence is the gradual settling or sudden sinking of the earth’s surface owing to subsurface movement of the earth materials; it is a global problem (Galloway, 1999). Exploitation of natural resources on the earth will cause harm to the environment and result in changes such as land subsidence, soil erosion and land degradation. Scientists used to believe that subsidence of the earth’s surface is a natural phenomenon that resulted from natural geographical changes, but now it has been proved that human activities also cause land subsidence on the environment. The most significant effects on the earth’s surface include mining activities, deforestation and increased demand of resources.
This work helps to develop theoretical and methodological knowledge for monitoring land subsidence through the application of an advanced synthetic aperture radar (InSAR) interferometry technique, identifying the patterns and changes of land surface characteristics due to land subsidence. After analysing the data, the results will show if the study area has land subsidence and characteristics of the study area Kuznetsk coal basin (Kuzbass) Kemerovo region, over a specific period. What forces the environment to experience change is a result of practical problems experienced when mining for example inappropriate mining methods, infrastructure difficulties and lack of proper implementation of safe mining regulations.
Determining large areas with land deformation is one of the best uses of InSAR data. The use of traditional methods to monitor land subsidence of the land surface especially on large areas
2
such as Kuznetsk coal basin (Kuzbass) Kemerovo region is very expensive. Therefore, InSAR technique is efficient and less expensive since it does not require much more time to collect data as compared to using the GPS tool, surveys, tape extensometers etc. The InSAR techniques can also detect deformations of landslides, earthquakes, volcanoes, glacier dynamics and land subsidence.
There are different factors that make the InSAR technique a useful tool for deformation monitoring (M. Crosetto, 2004).
 The technique is responsive to small land subsidence, up to a few millimetres in the best measurement conditions.
 DInSAR provides data for large areas such as 100 by 100 km using ESA satellites, with a relatively high spatial sampling density (without compression, the pixels of the ERS images have a 20 by 4 m pixel footprint).
 SAR images acquired from ESA satellites have an advantage as compared to traditional methods, of providing data images of long-term data series for example providing images that covers many decades from 1991.Thus scientist are able to study land subsidence that has occurred 15 or 10 years ago.
 Analysing data obtained from InSAR technique includes visualisation, the maps produced using the technique have high quality and displacement of the study area can be observed or measured.
However, this research is achieved through implementing advanced InSAR processing and analysis procedures. Besides its advantages, this technique involves images processing which might take more time depending on how good the processor of your computer is. The software is designed to work with plugin updates, which needs downloading new versions of modules and updating. InSAR technique involves conducting calculations and modelling using the appropriate formula to estimate displacements with high quality standards.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету