[发明专利]一种基于元胞自动机的地表下沉仿真方法及系统

摘要

本申请公开了一种基于元胞自动机的地表下沉仿真方法及系统，该方法包括获取地面空间数据以及开采工作面布置情形和采矿地质数据；将地面空间数据进行空间插值，形成预设分辨率的格网DEM面域数据；对格网DEM面域数据以及开采工作面布置情形、采矿地质数据进行分析以确定开采下沉影响区域，构建元胞自动机模型；利用构建的元胞自动机模型对地表下沉过程进行仿真。该方法能够仿真较为复杂地质采矿条件下的矿产开采引起的下沉过程，动态模拟开采沉陷的开采影响范围、下沉活跃的强度和面积等，并且得到接近真实情况的地表下沉结果，从而在很大程度上提高了对复杂地质采矿条件下矿产开采时的地表沉陷预测的准确性。

主权项

一种基于元胞自动机的地表下沉仿真方法，其特征在于，包括：获取地面空间数据以及开采工作面布置情形和采矿地质数据；将所述地面空间数据进行空间插值，形成预设分辨率的格网DEM面域数据；对所述格网DEM面域数据以及开采工作面布置情形、采矿地质数据进行分析以确定开采下沉影响区域，构建元胞自动机模型；利用构建的所述元胞自动机模型对地表下沉过程进行仿真；其中，所述构建元胞自动机模型包括：A、将所述开采下沉影响区域进行划分，以构建元胞自动机模型运行的元胞空间，并确定所述元胞空间中的每个元胞的邻居结构；B、根据经典预计方法和/或地面观测站布置情形，在观测线上确定初始失稳点，将所述初始失稳点所在的元胞加入失稳元胞集合；C、判断所述失稳元胞集合中各元胞的稳定状态，若所述失稳元胞集合中的元胞没有达到下沉停止状态，则更新该元胞的下沉状态，并将该元胞的邻居结构中没有被引起失稳的元胞加入影响元胞集合中；D、判断所述影响元胞集合中的高危失稳元胞的稳定状态，若所述高危失稳元胞的失稳概率大于设定阈值，则更新所述高危失稳元胞的下沉状态，并将该元胞加入所述失稳元胞集合；E、迭代执行上述步骤C～D，直到所述失稳元胞集合为空。