Для мониторинга оседания над горными выработками объединили оптоволокно, InSAR и GNSS

Международная группа исследователей разработала систему мониторинга оседания земной поверхности над горными выработками, объединяющую горизонтально расположенные оптоволоконные датчики, спутниковую радиолокационную интерферометрию InSAR и измерения GNSS. Результаты лабораторных и полевых исследований опубликованы 15 октября 2026 года в журнале Measurement.

Одна из основных проблем мониторинга подрабатываемых территорий заключается в пространственной неоднородности деформаций. Традиционные геодезические измерения позволяют отслеживать перемещения отдельных точек, однако не всегда обеспечивают необходимую плотность наблюдений для выявления локальных зон растяжения и сжатия грунтового массива.

Особенно сложны условия на территориях распространения эоловых песков. По данным авторов, традиционные датчики, устанавливаемые в скважинах, подвержены повреждениям и заносу песком, что ограничивает продолжительность их эксплуатации.

Для решения этой задачи разработана система горизонтальных оптоволоконных чувствительных элементов с Т-образными анкерами. Анкеры обеспечивают передачу деформаций грунта на измерительный кабель, позволяя регистрировать их распределение вдоль протяжённого участка.

В системе применена технология BOTDR — бриллюэновская рефлектометрия во временной области. Она позволяет определять деформации по изменению характеристик рассеяния света непосредственно в оптическом волокне.

Наземные измерения объединили с GNSS и спутниковой интерферометрией InSAR. GNSS предоставляет данные о перемещениях контрольных пунктов, InSAR — пространственную картину деформаций поверхности, а оптоволоконные датчики фиксируют распределённые деформации грунта вдоль линии установки.

Для преобразования измеренных деформаций в оценки вертикальных оседаний авторы применили модель машинного обучения LSTM, предназначенную для обработки последовательных данных.

Работа включает лабораторную и полевую проверки. Это принципиально отличает её от исследований, ограничивающихся моделированием гипотетических мульд оседания.

В то же время доступное описание не содержит количественных показателей точности прогноза, длины оптоволоконной линии и величин зарегистрированных оседаний. Поэтому делать вывод о превосходстве предложенной системы над традиционным мониторингом по точности пока нельзя.

Инженерный интерес представляет совместное использование трёх независимых измерительных технологий. Такое сочетание позволяет сопоставлять данные разных пространственных масштабов и повышать информативность наблюдений за развитием деформаций на подрабатываемых территориях.

Источник: Gao Y.-X. и соавторы. Mining-induced subsidence monitoring via horizontally deployed fiber optic sensing nerves: integrated laboratory and field investigations. Measurement, том 288, статья 122623, 15 октября 2026 года.