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一种地质安全三维信息应急管理方法、装置、介质及设备与流程

2021-12-01 01:36:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及地质安全应急管理技术领域,具体而言,涉及一种地质安全三维信息应急管理方法、装置、介质及设备。


背景技术:

2.滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。
3.滑坡的形成过程一般可分为4个阶段:一、蠕动变形阶段或滑坡孕育阶段:斜坡上部分岩(土)体在重力的长期作用下发生缓慢、匀速、持续的微量变形,并伴有局部拉张成剪切破坏,地表可见后缘出现拉裂缝并加宽加深,两侧翼出现断续剪切裂缝。
4.二、急剧变形阶段:随着断续破裂(坏)面的发展和相互连通,岩(土)体的强度不断降低,岩(土)体变形速率不断加大,后缘拉裂面不断加深和展宽,前缘隆起,有时伴有鼓张裂缝,变形量也急剧加大。
5.三、滑动阶段:当滑动面完全贯通,阻滑力显著降低,滑动面以上的岩(土)体即沿滑动面滑出。
6.四、逐渐稳定阶段:随着滑动能量的耗失,滑动速度逐渐降低,直至最后停止滑动,达到新的平衡。
7.滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋,伤亡人畜,毁坏田地,摧毁工厂、学校、机关单位等,并毁坏各种设施,造成停电、停水、停工,有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡,可摧毁矿山设施,伤亡职工,毁坏厂房,使矿山停工停产,常常造成重大损失。
8.滑坡的发生通常具有突然性,因此留给人们撤离的时间较少,优先保证人的生命安全,但财物的损失几乎不可避免。而滑坡后,也需要应急抢险和搜救,如何有效防止二次滑坡带来的威胁,保障抢险人员的生命安全,防止抢险设施受到二次滑坡的破坏,是目前需要解决的一个技术难题。


技术实现要素:

9.本技术实施例的目的在于提供一种地质安全三维信息应急管理方法、装置、介质及设备,以在对发生滑坡事故的应急监测区域进行抢险时,有效防止二次滑坡带来的威胁,保障抢险人员的生命安全,防止抢险设施受到二次滑坡的破坏。
10.为了实现上述目的,本技术的实施例通过如下方式实现:第一方面,本技术实施例提供一种地质安全三维信息应急管理方法,包括:获取应
急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,所述差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图中该坐标点的高程与第一地形图中该坐标点的高程之间的差值,所述第一地形图为所述应急监测区域在发生滑坡前的三维地形图,所述第二地形图为所述应急监测区域在发生滑坡后的三维地形图,所述第一地形图和所述第二地形图均包含所述应急监测区域的高程;根据所述差分地形图,确定出所述应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区;根据所述滑源区在所述第二地形图中的位置,对所述第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,所述滑坡隐患区表示所述应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域;获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,其中,所述动态监测信息包括滑移速率和滑移方向;基于所述堆积区和所述潜在危险区,确定出规避所述潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,所述应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于所述堆积区内,所述应急通道区用于供人员进入或撤离所述应急处理区。
11.在本技术实施例中,获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图(滑坡后的三维地形图)中该坐标点的高程与第一地形图(滑坡前的三维地形图)中该坐标点的高程之间的差值。根据差分地形图,确定出应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区;再根据滑源区在第二地形图中的位置,对第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区(表示应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域);而后获取滑坡隐患区的动态监测信息(包括滑移速率和滑移方向),并基于滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区。从而基于堆积区和潜在危险区,确定出规避潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于堆积区内,应急通道区用于供人员进入或撤离应急处理区。这样的方式可以在抢险人员对应急监测区域进行抢险时(对堆积区进行搜救、制备防御工事等),提前评估应急监测区域内哪些地方可能会导致二次滑坡(通过滑坡隐患区表征),二次滑坡的影响范围(通过潜在危险区表征),并可以对滑坡隐患区进行实时监测(通过动态监测信息来实现监测),进一步确定出相对较为安全的规避掉潜在危险区的应急处理区(供人员进行搜救和滑坡治理)和应急通道区(供人员进入或撤离应急处理区),从而有效防止二次滑坡带来的威胁,保障抢险人员的生命安全,防止抢险设施受到二次滑坡的破坏。并且,此种方式对现场决策的专家可以起到极为重要的辅助作用,对专家的经验依赖度低,可以适用于多数滑坡类事故抢险场景中。
12.结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,根据所述差分地形图,确定出所述应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区,包括:根据所述差分地形图中每个坐标对应的高程差,确定出高程差为负数的损失区和高程差为正数的获得区;从所述损失区内确定出所述滑源区,其中,所述滑源区内每个坐标点对应的高程差均小于设定损失值,所述设定损失值基于所述损失区的高程差均值确定;从所述获得区内确定出所述堆积区,其中,所述堆积区内每个坐标点对应的高程差均大于设定获得值,所述设定获得值基于所述获得区的高程差均值确定。
13.在该实现方式中,根据差分地形图中每个坐标对应的高程差,确定出高程差为负数的损失区和高程差为正数的获得区;从损失区内确定出滑源区(每个坐标点对应的高程差均小于设定损失值,设定损失值基于损失区的高程差均值确定);从获得区内确定出堆积
区(每个坐标点对应的高程差均大于设定获得值,设定获得值基于获得区的高程差均值确定)。这样可以快速、精准地确定出本次滑坡的滑源区和堆积区,不仅能够确定出滑坡的源头,还能确定出滑坡土石的堆积分布,从而有利于后续的抢险、隐患等方面的评估。
14.结合第一方面,在第一方面的第二种可能的实现方式中,根据所述滑源区在所述第二地形图中的位置,对所述第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,包括:以所述滑源区在所述第二地形图中的位置为基准,从所述第二地形图中确定出涵盖所述滑源区的待筛查区域;对所述待筛查区域进行边缘检测,确定所述待筛查区域内是否存在延伸至所述滑源区的隐患裂缝,若存在,基于所述隐患裂缝确定出滑坡隐患区,此滑坡隐患区的部分或全部边沿以所述隐患裂缝为界;以及,从所述待筛查区域内确定出位于所述滑源区的顶部两侧的区域为滑坡隐患区,此滑坡隐患区的区域范围基于所述滑源区的整体宽度确定。
15.在该实现方式中,由于滑坡发生后,滑源区的周边区域为发生二次滑坡的主要隐患地点,因此,以滑源区在第二地形图中的位置为基准,从第二地形图中确定出涵盖滑源区的待筛查区域;对待筛查区域进行边缘检测,确定待筛查区域内是否存在延伸至滑源区的隐患裂缝,若存在,基于隐患裂缝确定出滑坡隐患区,此滑坡隐患区的部分或全部边沿以隐患裂缝为界(此类滑坡隐患区通常为大体量的区域,在一次滑坡时被带动,但未滑脱,若是此类滑坡隐患区引起二次滑坡,影响区域较广泛)。以及,从待筛查区域内确定出位于滑源区的顶部两侧的区域为滑坡隐患区,此滑坡隐患区的区域范围基于滑源区的整体宽度确定(此类滑坡隐患区通常为小体量的区域,少部分为大体量的区域,若是大体量的区域,通常是导致滑坡的因素仍然在持续,例如降雨、地下水等因素。此类滑坡隐患区引起二次滑坡时,通常沿第一次滑坡的堆积区滑移)。通过此种方式,可以确定出滑坡隐患区的所在,对其进行密切的实时监测,能够及时有效地发现二次滑坡的征兆,从而有利于防止二次滑坡带来的威胁。
16.结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述滑坡隐患区基于所述隐患裂缝确定,获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,包括:获取该滑坡隐患区的地基sar监测数据;基于所述地基sar监测数据,确定出该滑坡隐患区的滑移方向,并实时监测该滑坡隐患区的滑移速率;基于该滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,预估该滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为所述潜在危险区。
17.在该实现方式中,滑坡隐患区为基于隐患裂缝确定的滑坡隐患区时,可以获取该滑坡隐患区的地基sar监测数据(利用地基sar可以便捷地安装和监测);基于地基sar监测数据,确定出该滑坡隐患区的滑移方向,并实时监测该滑坡隐患区的滑移速率。而后,可以基于该滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,预估该滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为潜在危险区。这样可以利用滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,分析该滑坡隐患区在发生滑坡(即二次滑坡)时的直接影响区域,得到相对较为可靠的潜在危险区,作为抢险时需要规避的区域,从而有效防止此滑坡隐患区发生滑坡时对抢险人员和抢险设备的威胁。
18.结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,基于该滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,预估该滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,包括:将该滑坡隐患区的整体方量乘上设定松散系数,预估该滑坡隐患区发生滑
坡时所产生的堆积方量,其中,松散系数表示发生滑坡时,其堆积区的整体方量与其滑源区的整体方量之间的比值;获取下游区域的高程和水平倾角,其中,所述下游区域位于该滑坡隐患区的滑移方向的下游,且所述下游区域的水平倾角小于设定倾角;基于该滑坡隐患区与所述下游区域之间的高程落差,该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,以及所述下游区域的水平倾角,确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界,并确定所述堆积区边界与该滑坡隐患区所构成的区域范围为所述直接影响区域。
19.在该实现方式中,将该滑坡隐患区的整体方量乘上设定松散系数,预估该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量;再获取下游区域(位于该滑坡隐患区的滑移方向的下游,且下游区域的水平倾角小于设定倾角)的高程和水平倾角;而后基于该滑坡隐患区与下游区域之间的高程落差,该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,以及下游区域的水平倾角,确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界,并确定堆积区边界与该滑坡隐患区所构成的区域范围为直接影响区域。通过此种方式可以考虑到滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量、下游区域的水平倾角、该滑坡隐患区与下游区域之间的高程落差等因素,从而准确地预估该滑坡隐患区发生滑坡时直接影响的区域范围。
20.结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,基于该滑坡隐患区与所述下游区域之间的高程落差,该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,以及所述下游区域的水平倾角,确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界,包括:基于该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,从所述下游区域内确定出与所述堆积方量对应的基准区域;基于所述高程落差所处的范围,确定出与之对应的落差系数值;基于所述下游区域的水平倾角,确定出与之对应的倾角系数值;基于所述落差系数值和所述倾角系数值,对所述基准区域进行区域扩张或区域缩减,并利用平滑曲线连通该滑坡隐患区和调节后的基准区域,以确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界。
21.在该实现方式中,从下游区域内确定出与堆积方量对应的基准区域,并基于高程落差所处的范围对应的落差系数值和下游区域的水平倾角对应的倾角系数值,对基准区域进行区域扩张或区域缩减,再利用平滑曲线连通该滑坡隐患区和调节后的基准区域,以确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界。此种方式可以利用落差系数值(高程落差这个影响因素)和倾角系数值(水平倾角这个影响因素),对基准区域(基于堆积方量从下游区域内确定)进行扩张(例如高程落差较大,滑移的泥石块动能相对更高,需要更宽广的区域才能停止滑移,落差系数值较大;又如水平倾角较大,滑移的阻力相对较小,需要滑移更宽广的区域才能停止滑移,倾角系数值较大)或收缩(例如高程落差较小,滑移的泥石块动能相对更低,不需要太宽广的区域即可停止滑移,落差系数值较小;又如水平倾角较小,泥石块滑移的阻力相对较大,不需要滑移多宽广的区域即可停止滑移,因此倾角系数值较小),从而可以确定出较为准确可靠的堆积区边界。
22.结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述滑坡隐患区为所述滑源区的顶部两侧的区域,获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,包括:获取此滑坡隐患区的地基sar监测数据,实时监测此滑坡隐患区的滑移速率;基于此滑坡隐患区的整体方量和高程,预估此滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为所述潜在危险区。
23.在该实现方式中,在滑坡隐患区为滑源区的顶部两侧的区域时,由于滑移方向相对确定,且滑移的路径、预计的堆积区域都可以参阅前一次滑坡的情况,因此可以少一些评估因素(例如滑移方向),从而可以通过获取此滑坡隐患区的地基sar监测数据,实时监测此滑坡隐患区的滑移速率;基于此滑坡隐患区的整体方量和高程,预估此滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为潜在危险区。并且,此种方式也可以较为准确地确定出潜在危险区,作为参考因素指导抢险工作的部署,有利于保障抢险工作的安全进行。
24.第二方面,本技术实施例提供一种地质安全三维信息应急管理装置,包括:差分地形图单元,用于获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,所述差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图中该坐标点的高程与第一地形图中该坐标点的高程之间的差值,所述第一地形图为所述应急监测区域在发生滑坡前的三维地形图,所述第二地形图为所述应急监测区域在发生滑坡后的三维地形图,所述第一地形图和所述第二地形图均包含所述应急监测区域的高程;滑坡分区单元,用于根据所述差分地形图,确定出所述应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区;滑坡隐患区单元,用于根据所述滑源区在所述第二地形图中的位置,对所述第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,所述滑坡隐患区表示所述应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域;潜在危险区单元,用于获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,其中,所述动态监测信息包括滑移速率和滑移方向;应急规划分区单元,用于基于所述堆积区和所述潜在危险区,确定出规避所述潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,所述应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于所述堆积区内,所述应急通道区用于供人员进入或撤离所述应急处理区。
25.第三方面,本技术实施例提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项所述的地质安全三维信息应急管理方法。
26.第四方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储包括程序指令的信息,所述处理器用于控制程序指令的执行,所述程序指令被处理器加载并执行时实现第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项所述的地质安全三维信息应急管理方法。
27.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本技术实施例提供的一种地质安全三维信息应急管理方法的流程图。
30.图2为本技术实施例提供的一种地质安全三维信息应急管理装置的示意图。
31.图3为本技术实施例提供的一种电子设备的示意图。
32.图标:10

地质安全三维信息应急管理装置;11

差分地形图单元;12

滑坡分区单元;13

滑坡隐患区单元;14

潜在危险区单元;15

应急规划分区单元;20

电子设备;21

存储器;22

通信模块;23

总线;24

处理器。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
34.请参阅图1,图1为本技术实施例提供的一种地质安全三维信息应急管理方法的流程图。在本实施例中,地质安全三维信息应急管理方法可以由电子设备执行,此电子设备可以为服务器(例如云服务器,服务器集群等)或者终端(例如个人电脑、笔记本电脑等),此处不作限定。
35.在本实施例中,地质安全三维信息应急管理方法可以包括步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40和步骤s50。
36.为了对发生滑坡的应急监测区域进行应急管理,电子设备可以执行步骤s10。
37.步骤s10:获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,所述差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图中该坐标点的高程与第一地形图中该坐标点的高程之间的差值,所述第一地形图为所述应急监测区域在发生滑坡前的三维地形图,所述第二地形图为所述应急监测区域在发生滑坡后的三维地形图,所述第一地形图和所述第二地形图均包含所述应急监测区域的高程。
38.在本实施例中,电子设备可以获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图。而此差分地形图主要可以通过以下方式进行处理得到:首先,对于应急监测区域的三维地形图,可以通过insar获取应急监测区域的高程图,通过无人机航拍获取应急监测区域的地形图,利用模型,结合应急监测区域的高程图和地形图生成三维地形图。现有技术中已有成熟的处理方式,且生成的三维地形图具备很高精度,对于体积的估计精度可以达到立方厘米级别(误差可以控制在1.5~5立方厘米左右)。
39.基于此,可以获取应急监测区域在发生滑坡前的三维地形图,作为第一地形图,第一地形图包含应急监测区域的高程;以及,可以获取应急监测区域在发生滑坡后的三维地形图,作为第二地形图,第二地形图同样包含应急监测区域的高程。
40.而后,可以将第二地形图与第一地形图进行叠加差分(将第二地形图与第一地形图进行准确对应,计算第二地形图中每个坐标点的高程与第一地形图中每个坐标点的高程之间的高程差),从而得到应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图(包含每个坐标点对应的高程差)。
41.获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图后,电子设备可以执行步骤s20。
42.步骤s20:根据所述差分地形图,确定出所述应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区。
43.在本实施例中,电子设备可以根据差分地形图,确定出应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区。由于现有理论中,滑坡的分区较为全面但相对复杂,而对于应急监测区域内的二次滑坡风险的评估,不需要太过繁琐的分区信息。因此,本方案适应性地进行调整,采取简略的分区方式(主要确定滑源区和堆积区),分区标准与传统的分区方式有所区别,但能够包含较为完整的区域信息,此处不作限定。
44.示例性的,电子设备可以根据差分地形图中每个坐标对应的高程差,确定出高程差为负数的损失区和高程差为正数的获得区。
45.电子设备可以从损失区内确定出滑源区,其中,滑源区内每个坐标点对应的高程差均小于设定损失值,设定损失值基于损失区的高程差均值确定。例如,损失区的高程差均值为

5.6米,那么,设定均值可以设定为

1.4米(例如取高程差均值的四分之一,不作限定,可根据实际情况调整)。
46.电子设备还可以从获得区内确定出堆积区,其中,堆积区内每个坐标点对应的高程差均大于设定获得值,设定获得值基于获得区的高程差均值确定。例如,获得区的高程差均值为2.4米,那么,设定均值可以设定为0.3米(例如取高程差均值的八分之一,不作限定,可根据实际情况调整)。
47.而对于损失区和获得区内的其他部分(损失区内除滑源区的部分,以及获得区内除堆积区的部分),可以视为滑移区(即用于供泥石块滑移通过的区域),此处不作限定。
48.通过这样的方式,可以快速、精准地确定出本次滑坡的滑源区和堆积区,不仅能够确定出滑坡的源头,还能确定出滑坡土石的堆积分布,从而有利于后续的抢险、隐患等方面的评估。
49.确定出应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区后,电子设备可以执行步骤s30。
50.步骤s30:根据所述滑源区在所述第二地形图中的位置,对所述第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,所述滑坡隐患区表示所述应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域。
51.在本实施例中,电子设备可以根据滑源区在第二地形图中的位置,对第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,此滑坡隐患区表示应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域。
52.由于滑坡发生后,滑源区的周边区域为发生二次滑坡的主要隐患地点,因此,本方案采用以下方式确定滑坡隐患区:示例性的,电子设备可以将滑源区在第二地形图中的位置作为基准,从第二地形图中确定出涵盖滑源区的待筛查区域。例如,以滑源区为中心,确定覆盖面的截面积为滑源区的截面积的5~10倍的区域,作为待筛查区域。
53.确定出待筛查区域后,电子设备可以对待筛查区域进行边缘检测,确定待筛查区域内是否存在延伸至滑源区的隐患裂缝。若存在,电子设备可以基于隐患裂缝确定出滑坡隐患区,此滑坡隐患区的部分或全部边沿以隐患裂缝为界。此类滑坡隐患区通常为大体量的区域,在本次滑坡时被带动,但未滑脱,若是此类滑坡隐患区引起二次滑坡,影响区域较广泛。
54.以及,确定出待筛查区域后,电子设备还可以从待筛查区域内确定出位于滑源区的顶部两侧的区域为滑坡隐患区,此滑坡隐患区的区域范围基于滑源区的整体宽度确定(例如,滑源区的整体宽度为120米,此位于滑源区的顶部两侧的区域,可以取顶部往其内部延伸20米宽度,取两侧往其侧部延伸10米宽度的区域,作为滑坡隐患区)。此类滑坡隐患区通常为小体量的区域,少部分为大体量的区域,若是大体量的区域,通常是导致滑坡的因素仍然在持续,例如降雨、地下水等因素。此类滑坡隐患区引起二次滑坡时,通常沿第一次滑
坡的堆积区滑移。
55.通过此种方式,可以确定出滑坡隐患区的所在,对其进行密切的实时监测,能够及时有效地发现二次滑坡的征兆,从而有利于防止二次滑坡带来的威胁。
56.确定出滑坡隐患区后,电子设备可以执行步骤s40。
57.步骤s40:获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,其中,所述动态监测信息包括滑移速率和滑移方向。
58.在本实施例中,电子设备可以获取滑坡隐患区的动态监测信息(可以包括滑移速率和滑移方向),并基于滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区。
59.为了对滑坡隐患区进行实时监测,可以选用地基sar,以对相应的滑坡隐患区进行实时监测。地基sar安装方便,且比较便携,具有不错的监测精度,且能够进行全天候的监测。
60.示例性的,针对基于隐患裂缝确定的滑坡隐患区,电子设备可以获取该滑坡隐患区的地基sar监测数据,并基于地基sar监测数据,确定出该滑坡隐患区的滑移方向,实时监测该滑坡隐患区的滑移速率。此处,实时监测该滑坡隐患区的滑移速率,可以作为该滑坡隐患区的滑坡预警。
61.而后,电子设备可以基于该滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,预估该滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为潜在危险区。
62.这样可以利用滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,分析该滑坡隐患区在发生滑坡(即二次滑坡)时的直接影响区域,得到相对较为可靠的潜在危险区,作为抢险时需要规避的区域,从而有效防止此滑坡隐患区发生滑坡时对抢险人员和抢险设备的威胁。
63.具体的,电子设备可以将该滑坡隐患区的整体方量乘上设定松散系数,预估该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量。其中,松散系数表示发生滑坡时,其堆积区的整体方量与其滑源区的整体方量之间的比值。此处的设定松散系数,可以基于滑坡隐患区的整体方量所处范围确定对应的松散系数,例如,整体方量在10~100万方的,设定松散系数可取1.56~1.60;整体方量在1~10万方的,设定松散系数可取1.53~1.55;整体方量在1万方以下的,设定松散系数可取1.52,此处不作限定。
64.而后,电子设备可以获取下游区域的高程和水平倾角,其中,下游区域位于该滑坡隐患区的滑移方向的下游,且下游区域的水平倾角小于设定倾角。此处的设定倾角,可以根据实际情况设定。例如,针对表面植被覆盖较多的情况,设定倾角可以设定为25
°
~30
°
,针对表面植被覆盖较少的情况,设定倾角可以设定为20
°
~25
°
,此处不作限定,以实际需要情况为准进行设定。
65.基于此,电子设备可以基于该滑坡隐患区与下游区域之间的高程落差,该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,以及下游区域的水平倾角,确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界,并确定堆积区边界与该滑坡隐患区所构成的区域范围为直接影响区域。
66.通过此种方式可以考虑到滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量、下游区域的水平倾角、该滑坡隐患区与下游区域之间的高程落差等因素,从而准确地预估该滑坡隐患区发生滑坡时直接影响的区域范围。
67.为了准确可靠地确定出堆积区边界,电子设备可以基于该滑坡隐患区发生滑坡时
所产生的堆积方量,从下游区域内确定出与堆积方量对应的基准区域(此处可以以下游区域的起始部分开始,此起始部分的高程相较于下游区域内其他部分的高程更高)。另外,不同的堆积方量所处数值范围对应不同大小的基准区域,此基准区域的大小可以参考本次滑坡中堆积区的大小和滑坡方量确定,当然也可以预先设定(例如1万方对应5000平方米;10万方对应30000平方米;100万方对应200000平方米),此处不作限定。
68.与此同时,电子设备可以基于高程落差所处的范围,确定出与之对应的落差系数值。例如,高程落差在30米以下的,落差系数值取0.8~1.0;高程落差在30米的,落差系数值取1.0;高程落差在30~50米的,落差系数值取1.0~1.2;高程落差为50~70米的,落差系数值取1.2~1.4;高程落差为70~100米的,落差系数值取1.4~1.6;高程落差在100米以上的,落差系数值暂取1.6。以及,电子设备可以基于下游区域的水平倾角,确定出与之对应的倾角系数值。例如,针对表面植被覆盖少的情况,水平倾角在18
°
以下的,倾角系数值取0.8;水平倾角在18
°
~21
°
的,倾角系数值取0.8~1.0;水平倾角在21
°
~23
°
的,倾角系数值取1.0~1.2;水平倾角在23
°
~26
°
的,倾角系数值取1.2~1.4;水平倾角在26
°
~30
°
的,倾角系数值取1.4~1.8;水平倾角在30
°
以上的,倾角系数值暂取1.8。需要说明的是,此处仅是举例,不应视为对本技术的限定。
69.而后,电子设备可以基于落差系数值和倾角系数值,对基准区域进行区域扩张或区域缩减,并利用平滑曲线连通该滑坡隐患区和调节后的基准区域,以确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界。例如,此处的堆积区边界扩张(或收缩),主要朝向下游区域的下方扩张(或上方收缩),两侧略微扩张(或收缩)即可。例如,基准区域需扩张至原来的1.8倍(落差系数值1.2,倾角系数值1.5),扩张部分的90%反映在下游区域的下方扩张部分,扩张部分的10%反映在下游区域的两侧扩张部分。另外,对于利用平滑曲线连通该滑坡隐患区和调节后的基准区域时,可以从滑坡隐患区的下方边界确定出两个点,两个点分别位于滑坡隐患区的最大宽度连线的中垂线的两侧,也可以直接取最大宽度连线的两个点,这两个点均位于滑坡隐患区的边界上。当然,在调节后的基准区域的取点情况,也可以参照滑坡隐患区的取点(例如取调节后的基准区域的边界上最大宽度的两个点),但在取非最大宽度的点时,取点位置位于调节后的基准区域的上方边界上。两条平滑曲线中的每条平滑曲线分别连接位于同侧的两个点(一个点位于调节后的基准区域的边界上,另一个点位于滑坡隐患区的边界上),且两条平滑曲线分别朝向对方凹陷一定的弧度(凹陷更靠近滑坡隐患区),更符合实际情况。
70.此种方式可以利用落差系数值(高程落差这个影响因素)和倾角系数值(水平倾角这个影响因素),对基准区域(基于堆积方量从下游区域内确定)进行扩张(例如高程落差较大,滑移的泥石块动能相对更高,需要更宽广的区域才能停止滑移,落差系数值较大;又如水平倾角较大,滑移的阻力相对较小,需要滑移更宽广的区域才能停止滑移,倾角系数值较大)或收缩(例如高程落差较小,滑移的泥石块动能相对更低,不需要太宽广的区域即可停止滑移,落差系数值较小;又如水平倾角较小,泥石块滑移的阻力相对较大,不需要滑移多宽广的区域即可停止滑移,因此倾角系数值较小),从而可以确定出较为准确可靠的堆积区边界。
71.示例性的,针对滑坡隐患区属于滑源区的顶部两侧的区域的情况,电子设备可以获取此滑坡隐患区的地基sar监测数据,实时监测此滑坡隐患区的滑移速率。此处,实时监
测该滑坡隐患区的滑移速率,可以作为该滑坡隐患区的滑坡预警。
72.而后,电子设备可以基于此滑坡隐患区的整体方量和高程,预估此滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为潜在危险区。直接影响区域的确定方式,与前文中不同之处在于,此处无需考虑滑移方向(因为此种情况的滑坡隐患区的滑移方向相对确定),其下游区域可以理解为本次滑坡中的堆积区所在(在一些可能的情况下,滑移区可能也可以作为此滑坡隐患区的下游区域,满足下游区域的条件即可),其余部分,均可参阅前文中对直接影响区域的确定方式,此处不再赘述。
73.在滑坡隐患区为滑源区的顶部两侧的区域时,由于滑移方向相对确定,且滑移的路径、预计的堆积区域都可以参阅前一次滑坡的情况,因此可以少一些评估因素(例如滑移方向),从而可以通过获取此滑坡隐患区的地基sar监测数据,实时监测此滑坡隐患区的滑移速率;基于此滑坡隐患区的整体方量和高程,预估此滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为潜在危险区。并且,此种方式也可以较为准确地确定出潜在危险区,作为参考因素指导抢险工作的部署,有利于保障抢险工作的安全进行。
74.在确定出潜在危险区后,电子设备可以执行步骤s50。
75.步骤s50:基于所述堆积区和所述潜在危险区,确定出规避所述潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,所述应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于所述堆积区内,所述应急通道区用于供人员进入或撤离所述应急处理区。
76.在本实施例中,电子设备可以基于堆积区和潜在危险区,确定出规避潜在危险区的应急处理区和应急通道区。此处,应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于堆积区内,而应急通道区用于供人员进入或撤离应急处理区。
77.示例性的,电子设备可以在确定堆积区内(抢险活动通常需要在堆积区进行)确定出应急处理区,此应急处理区最好与潜在危险区间隔一定的距离(例如间隔在300米以上)。而应急通道区主要用于规划抢险人员进入或撤离应急处理区的路径,不仅需要规避潜在危险区,还最好是设置为垂直于滑坡隐患区的滑移方向,从而能够在滑坡隐患区发生二次滑坡时,便于抢险人员和抢险设备能够尽快撤离应急处理区,有效保障抢险人员和抢险设备的安全。
78.因此,本方案提供的地质安全三维信息应急管理方法,可以在抢险人员对应急监测区域进行抢险时(对堆积区进行搜救、制备防御工事等),提前评估应急监测区域内哪些地方可能会导致二次滑坡(通过滑坡隐患区表征),二次滑坡的影响范围(通过潜在危险区表征),并可以对滑坡隐患区进行实时监测(通过动态监测信息来实现监测),进一步确定出相对较为安全的规避掉潜在危险区的应急处理区(供人员进行搜救和滑坡治理)和应急通道区(供人员进入或撤离应急处理区),从而有效防止二次滑坡带来的威胁,保障抢险人员的生命安全,防止抢险设施受到二次滑坡的破坏。并且,此种方式对现场决策的专家可以起到极为重要的辅助作用,对专家的经验依赖度低,可以适用于多数滑坡类事故抢险场景中。
79.请参阅图2,图2为本技术实施例提供一种地质安全三维信息应急管理装置的示意图。
80.在本实施例中,地质安全三维信息应急管理装置10可以包括:差分地形图单元11,用于获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,所述差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图中该坐标点的高程与第
一地形图中该坐标点的高程之间的差值,所述第一地形图为所述应急监测区域在发生滑坡前的三维地形图,所述第二地形图为所述应急监测区域在发生滑坡后的三维地形图,所述第一地形图和所述第二地形图均包含所述应急监测区域的高程。
81.滑坡分区单元12,用于根据所述差分地形图,确定出所述应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区。
82.滑坡隐患区单元13,用于根据所述滑源区在所述第二地形图中的位置,对所述第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区,所述滑坡隐患区表示所述应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域。
83.潜在危险区单元14,用于获取所述滑坡隐患区的动态监测信息,并基于所述滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区,其中,所述动态监测信息包括滑移速率和滑移方向。
84.应急规划分区单元15,用于基于所述堆积区和所述潜在危险区,确定出规避所述潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,所述应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于所述堆积区内,所述应急通道区用于供人员进入或撤离所述应急处理区。
85.在本实施例中,所述滑坡分区单元12,还用于根据所述差分地形图中每个坐标对应的高程差,确定出高程差为负数的损失区和高程差为正数的获得区;从所述损失区内确定出所述滑源区,其中,所述滑源区内每个坐标点对应的高程差均小于设定损失值,所述设定损失值基于所述损失区的高程差均值确定;从所述获得区内确定出所述堆积区,其中,所述堆积区内每个坐标点对应的高程差均大于设定获得值,所述设定获得值基于所述获得区的高程差均值确定。
86.在本实施例中,所述滑坡隐患区单元13,还用于以所述滑源区在所述第二地形图中的位置为基准,从所述第二地形图中确定出涵盖所述滑源区的待筛查区域;对所述待筛查区域进行边缘检测,确定所述待筛查区域内是否存在延伸至所述滑源区的隐患裂缝,若存在,基于所述隐患裂缝确定出滑坡隐患区,此滑坡隐患区的部分或全部边沿以所述隐患裂缝为界;以及,从所述待筛查区域内确定出位于所述滑源区的顶部两侧的区域为滑坡隐患区,此滑坡隐患区的区域范围基于所述滑源区的整体宽度确定。
87.在本实施例中,所述滑坡隐患区基于所述隐患裂缝确定,所述潜在危险区单元14,还用于获取该滑坡隐患区的地基sar监测数据;基于所述地基sar监测数据,确定出该滑坡隐患区的滑移方向,并实时监测该滑坡隐患区的滑移速率;基于该滑坡隐患区的整体方量、高程和滑移方向,预估该滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为所述潜在危险区。
88.在本实施例中,所述潜在危险区单元14,还用于将该滑坡隐患区的整体方量乘上设定松散系数,预估该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,其中,松散系数表示发生滑坡时,其堆积区的整体方量与其滑源区的整体方量之间的比值;获取下游区域的高程和水平倾角,其中,所述下游区域位于该滑坡隐患区的滑移方向的下游,且所述下游区域的水平倾角小于设定倾角;基于该滑坡隐患区与所述下游区域之间的高程落差,该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,以及所述下游区域的水平倾角,确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界,并确定所述堆积区边界与该滑坡隐患区所构成的区域范围为所述直接影响区域。
89.在本实施例中,所述潜在危险区单元14,还用于基于该滑坡隐患区发生滑坡时所产生的堆积方量,从所述下游区域内确定出与所述堆积方量对应的基准区域;基于所述高程落差所处的范围,确定出与之对应的落差系数值;基于所述下游区域的水平倾角,确定出与之对应的倾角系数值;基于所述落差系数值和所述倾角系数值,对所述基准区域进行区域扩张或区域缩减,并利用平滑曲线连通该滑坡隐患区和调节后的基准区域,以确定出该滑坡隐患区发生滑坡时的堆积区边界。
90.在本实施例中,所述滑坡隐患区为所述滑源区的顶部两侧的区域,所述潜在危险区单元14,还用于获取此滑坡隐患区的地基sar监测数据,实时监测此滑坡隐患区的滑移速率;基于此滑坡隐患区的整体方量和高程,预估此滑坡隐患区发生滑坡时的直接影响区域,并确定该直接影响区域为所述潜在危险区。
91.本技术实施例提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行本实施例中的地质安全三维信息应急管理方法。
92.另外,请参阅图3,图3为本技术实施例提供的一种电子设备20的示意图。
93.在本实施例中,电子设备20可以为终端,例如平板电脑、个人电脑等;电子设备20也可以为服务器,例如云服务器、服务器集群等,此处不作限定。
94.示例性的,电子设备20可以包括:通过网络与外界连接的通信模块22、用于执行程序指令的一个或多个处理器24、总线23和不同形式的存储器21,例如,磁盘、rom、或ram,或其任意组合。存储器21、通信模块22、处理器24之间可以通过总线23连接。
95.示例性的,存储器21中存储有程序。处理器24可以从存储器21调用并运行这些程序,从而便可以通过运行程序而实现地质安全三维信息应急管理方法。
96.综上所述,本技术实施例提供一种地质安全三维信息应急管理方法、装置、介质及设备,通过获取应急监测区域在发生滑坡前后的差分地形图,差分地形图包含每个坐标点对应的高程差,此高程差为第二地形图(滑坡后的三维地形图)中该坐标点的高程与第一地形图(滑坡前的三维地形图)中该坐标点的高程之间的差值。根据差分地形图,确定出应急监测区域内此次滑坡的滑源区和堆积区;再根据滑源区在第二地形图中的位置,对第二地形图进行处理,确定出滑坡隐患区(表示应急监测区域内可能进一步发生滑坡的区域);而后获取滑坡隐患区的动态监测信息(包括滑移速率和滑移方向),并基于滑坡隐患区及其动态监测信息,确定出潜在危险区。从而基于堆积区和潜在危险区,确定出规避潜在危险区的应急处理区和应急通道区,其中,应急处理区用于供人员进行搜救和滑坡治理,位于堆积区内,应急通道区用于供人员进入或撤离应急处理区。这样的方式可以在抢险人员对应急监测区域进行抢险时(对堆积区进行搜救、制备防御工事等),提前评估应急监测区域内哪些地方可能会导致二次滑坡(通过滑坡隐患区表征),二次滑坡的影响范围(通过潜在危险区表征),并可以对滑坡隐患区进行实时监测(通过动态监测信息来实现监测),进一步确定出相对较为安全的规避掉潜在危险区的应急处理区(供人员进行搜救和滑坡治理)和应急通道区(供人员进入或撤离应急处理区),从而有效防止二次滑坡带来的威胁,保障抢险人员的生命安全,防止抢险设施受到二次滑坡的破坏。并且,此种方式对现场决策的专家可以起到极为重要的辅助作用,对专家的经验依赖度低,可以适用于多数滑坡类事故抢险场景中。
97.在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种
逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
98.另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
99.在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
100.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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