陕西某矿山隐蔽致灾红外分析项目

对矿山安全隐患进行有效监测与灾变前兆识别，是灾变预警与防灾减灾，保障矿山生产安全和稳定发展的重要基础。

为提升矿井防灾、减灾能力和安全水平，保证矿井安全高效开采，陕西某矿山常态化开展煤矿隐蔽致灾因素综合治理工作。

为综合治理工作提供地质依据，本次精景科技受邀进行煤矿隐蔽致灾因素分析。

   ·项目难点

1. 煤矿地处以侵蚀为主的黄土梁市区，地形破碎，沟壑纵横。人工采集的地表温度难度较大，作业受限。

2.热成像技术目前在矿山的应用较少，己有的应用也主要是对矿山设备运行状况的诊断检测，而对开采引起的安全问题检测较少。

   ·技术手段

利用无人机平台搭载真彩色相机、热成像相机和摄影机等传感器设备，开展矿区无人机低空飞行，获取矿区的热红外影像、正射影像及数字表面模型，通过热点分析、空间自相关分析及相关性分析，实现煤田火区的识别和圈定。

针对红外热像缺乏与温度信息相对应的空间信息，我们提出布设三角形控制网以及空间插值建立研石山表面与热像的对应关系，利用红外热像仪开展矿山安全隐患检测。

热点分析

具通过对数据集中的每一个要素计算 Getis-Ord Gi* 统计（Gi*）。通过得到的z得分和p值，可以知道获取到高值或低值要素在空间上发生聚集的位置和可信度。

为了确保分析的合理性与有效性，我们将热红外栅格进行重采样后转点要素，使用固定距离方法以10m为阈值对点要素进行热点分析，结果只保留置信度为99%、完全拒绝零假设的热点结果并用于后续分析。

热点统计分布

针对得到的整体的温度分布和热点结果，我们进行了直方图统计:

通过自然间断点方法，继而对整个区域的热点温度进行了分级并制图：

之后，我们单独将最高气温类别的气温点进行提取，并叠加影像：

相关性分

针对区域气温、热点气温，我们进行了不同的相关性分析，研究可能导致高气温的因素

由此可以看出，在热点区域，温度的差异受坡度影响较大，坡度大的区域，温度会相应的升高。

热点分布

最终结合区域内高程、坡向、坡度数据，排除存在火区的可能性，对不聚集的热点基于正射影像可初步判断为非煤矿隐蔽致灾点。

本次项目，有效证明无人机热红外遥感技术为精准探测煤火范围提供了有效的技术手段，在煤火探测领域具有很大的发展潜力。对于煤火的及时探测及预警，保证矿井安全高效开采起到了十分重要的作用。

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