我国是煤炭资源消费大国也是原煤开采大国,大小矿区遍布全国各地。自20世纪末以来,我国矿业开采秩序较为混乱,非法无序的乱采滥挖在一些矿区及其周边留下了大量的采空区;另一方面,我国土地资源日渐紧缺,许多基础设施如民用建筑、公路、渠道等不得不穿越矿区。这些采空区的存在对地表稳定性有很大影响,极易发生地层裂缝、下沉塌陷,引发泥石流等重大自然灾害,损坏当地的生态环境,进而威胁到人身财产安全。因此科学有效地管理沉陷数据并对采空区作沉陷预测是十分必要的。本文借助Visual Studio 2010开发环境,采用Access数据库和面向对象的C#编程语言,基于HotMapGIS平台实现了“基于GIS采空区沉陷预测系统”的开发。主要完成以下工作:(1)依据收集到的河南省禹州市梁北镇郭村煤矿采空区实测数据、矿区地质地形资料,结合概率积分法对数据的需求建立数据库,实现对矿区监测点、预测参数等的信息化管理,为数据在各子系统间共享提供基础;(2)以采空区三维建模的基本思想为指导,将提取到的拐点坐标作边界约束剖分,构建采空区实体模型;(3)阐述最大值预测法思路,基于概率积分法建立地表移动变形预测模型,结合“三下”(建筑物下、水体下和铁路下)采煤规程确定在不同已知条件下求取预测参数的方法,并提出用多边形等距离缩放来排除计算过程中拐点偏移距的影响;根据灰色预测理论模型的建模与模型精度评定方法,建立集采空区极限变形值预测与过程预测于一体的预测系统,满足不同工程阶段对预测结果的需求;(4)分析处理预测变形数据,以等值线的方式直观表达预测结果,并将预测下沉值与钻孔数据插值得到的拐点地面Z坐标矢量叠加,进行沉降前后的地表DEM对比。整个系统实现了数据的内部传递和可视化表达,预测结果符合移动变形理论,系统可行。