СПЛАЙНОВОЕ БИНАРНО-МОДЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ БЛОЧНОГО ГОРНОГО МАССИВА ПО ДАННЫМ GPS НАВИГАЦИИ

Аннотация

Изложена методология сплайнового бинарно-модельного определения зон горизонтальной деформации земной поверхности блочного горного массива. Предпосылкой для применения данной методологии являются свойства исследуемого горного массива как дискретной жестко-упругой среды, разделенной на блоки дизъюнктивными нарушениями. Деформация формируется на основе применения бинарных моделей, описывающих по данным GPS навигации ее контуры площадного сжатия и растяжения в зоне контакта двух смежных блоков. Поскольку поверхность структурно-мозаичного многоблочного горного массива содержит множество межблочных контактов,
то суммарная картина деформации определяется весовым суммированием, т. е. сплайном соответствующих бинарно-модельных деформаций. Приведены их аналитические выражения с учетом примененных весовых функций. Изложена методика расчета коэффициентов и параметров сплайновой модели. Их идентификация проводится методами наименьших квадратов и приближений параболической вершины, реализуемых в указанной последовательности итерационных расчетов по приведенным формулам оптимизации. Итерационные расчеты регулируются среднеквадратической невязкой модельных и маркерных перемещений, которая сводится к допустимому малому ограничению, определяемому погрешностью позиционирования GPS. Возможность сплайнового бинарно-модельного определения зон горизонтальной деформации многоблочной земной поверхности показана на практическом примере зафиксированных разнонаправленных перемещений маркеров в мониторинге GPS и расчета соответствующих модельных параметров. Сделан вывод, что по предлагаемой методологии решается задача геопространственного обнаружения геодинамических активных зон, в пределах которых может быть небезопасным ведение горных работ и содержание техногенных объектов.