地面沉降是较为普遍的不良地质现象之一,对社会经济的可持续发展影响显著。洛阳市为我国较早发现地面沉降现象的城市之一,虽在地面沉降的成因、监测、危害、发展以及防治等方面做了一定的研究工作,但前期研究过程缺乏系统性和持续性。利用已有资料分析研究洛阳市地面沉降的内在规律及其发展趋势,对于今后地面沉降的监测和防治具有积极的意义。本文在收集、整理和分析洛阳市地面沉降历史数据的基础上,结合国内外地面沉降的发展和研究现状,对洛阳市地面沉降机理、三维可视性及灰色预测方法进行了分析研究,主要内容有:1.探讨了开采地下水对地面沉降的影响,分别分析了新构造运动、第四纪沉积物的固结沉降和城市建设等方面对地面沉降的影响。2.研究了三维沉降DEM图和矢量图的绘图方法。通过地面沉降数据的基准面变换和数字高程模型的方法,绘制了沉降DEM图和矢量图,增加了地面沉降的可视性,并对区域性平均地面沉降量的计算方法进行了分析,最后推导了计算公式。3.针对地面沉降监测具有非等时距的特点和沉降曲线特征,利用拉格朗日二次插值理论,通过插值使数据满足等时距条件,解决了建立灰色模型对数据的要求问题。4.利用洛阳市地面沉降数据,分别建立了GM(1.1)模型和灰色线性回归组合模型。通过分析比较,灰色线性回归组合模型用于拟合预测不确定性沉降数据精度更高。