一种公路地质灾害危险性评估方法与流程

技术特征：
1.一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、在公路地质灾害监测区域外周部布设多个邻接区域，并对邻接区域与公路地质灾害监测区域的危险性评估特征进行频域分析得到危险性评估频域特征；步骤s2、对邻接区域与公路地质灾害监测区域的危险性评估频域特征进行一致性分析，以在邻接区域中筛选出邻接监测区域；步骤s3、依据公路地质灾害区域的危险性评估频域特征量化出公路地质灾害监测区域的灾害危险性，利用邻接监测区域的危险性评估频域特征与公路地质灾害监测区域的灾害危险性构建出地质灾害邻域评估模型，以实现对公路地质灾害区域的地质灾害危险性进行邻域评估。2.根据权利要求1所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述在公路地质灾害监测区域外周部布设多个邻接区域，包括：利用栅格法将公路地质灾害监测区域的外周部区域进行栅格划分得到多个栅格区域，并将栅格区域作为邻接区域；其中，栅格区域面积的确定，包括：在公路地质灾害监测区域的外周部向外延伸扩展出多个外周部区域，测量所述外周部区域与地质灾害监测区域中心点的相距距离，以及提取所述外周部区域的地质特征、提取所述地质灾害监测区域的地质特征，所述地质特征包括：地形地貌特征、地层岩性特征、地质构造特征、生态景观特征；设置栅格区域面积的基础值，利用所述相距距离设置出栅格区域面积的距离衰减系数，以及利用外周部区域的地质特征与地质灾害监测区域的地质特征的特征相似度设置出栅格区域面积的特征衰减系数，所述距离衰减系数的函数表达式为：r
i
＝dis(s
i
,s
o
)；式中，r
i
为第i个外周部区域的距离衰减系数，dis(s
i
,s
o
)为外周部区域与地质灾害监测区域中心点的相距距离，dis为距离运算符，s
i
为第i个外周部区域，s
o
为地质灾害监测区域，i为计量常数；所述特征衰减系数的函数表达式为：式中，k
i
为第i个外周部区域的特征衰减系数，x
i
为第i个外周部区域的地质特征，y
o
为地质灾害监测区域的地质特征，t为转置运算符；将距离衰减系数和特征衰减系数在栅格区域面积的基础值上进行面积衰减得到各个外周部区域的栅格区域面积，以对栅格区域面积的分区域调整来适应外周部区域的地质特征和向外延伸扩展距离，提高邻接区域布设的合理性，所述栅格区域面积的函数表达式为：式中，z
i
为第i个外周部区域的栅格区域面积，z
o
为栅格区域面积的基础值。3.根据权利要求2所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述对邻接区域与公路地质灾害监测区域的危险性评估特征进行频域分析得到危险性评估频域特征，
包括：同步在邻接区域和公路地质灾害区域内实时监测危险性评估特征，将危险性评估特征和危险性评估特征的监测时序得到危险性评估时序特征，所述危险性评估特征包括：地形地壳振动特征、地形温湿度特征、地形地块断裂特征、地形地壳受力特征；将每个监测时序与每个监测时序对应的所有前置监测时序处的危险性评估时序特征构成每个监测时序处的危险性评估时域特征，将邻接区域与公路地质灾害监测区域在每个监测时序处的危险性评估时域特征进行傅里叶变换得到邻接区域与公路地质灾害监测区域在每个监测时序处的危险性评估频域特征。4.根据权利要求3所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述对邻接区域与公路地质灾害监测区域的危险性评估频域特征进行一致性分析，包括：将各个邻接区域在各个监测时序处的危险性评估频域特征与公路地质灾害监测区域的危险性评估频域特征进行一致性分析得到各个邻接区域与公路地质灾害监测区域的一致性程度，所述一致性分析利用相似性进行度量得到一致性程度；所述一致性程度的计算公式为：式中，f
j
＝{f
jl
|l∈[1,n]}，f
o
＝{f
ol
|l∈[1,n]}，p
jo
为第j个邻接区域与公路地质灾害监测区域的一致性程度，f
j
为第j个邻接区域在各个监测时序处的危险性评估频域特征构成的特征向量，f
o
为公路地质灾害监测区域在各个监测时序处的危险性评估频域特征构成的特征向量，f
jl
为第j个邻接区域在第l个监测时序处的危险性评估频域特征，f
ol
为公路地质灾害监测区域在第l个监测时序处的危险性评估频域特征，n为监测时序总数量，j、l为计量常数，t为转置运算符。5.根据权利要求4所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：当邻接区域与公路地质灾害监测区域的一致性程度大于预设阈值，则将邻接区域标记为邻接监测区域；当邻接区域与公路地质灾害监测区域的一致性程度小于或等于预设阈值，则将邻接区域标记为邻接非监测区域。6.根据权利要求5所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述依据公路地质灾害区域的危险性评估频域特征量化出公路地质灾害监测区域的灾害危险性，包括：将公路地质灾害区域的危险性评估频域特征与处于地质灾害状况下的公路地质灾害监测区域的危险性评估频域特征进行相似度度量作为公路地质灾害监测区域的灾害危险性，所述灾害危险性的度量公式为：式中，p
ol
为公路地质灾害监测区域在第l个监测时序处的灾害危险性，f
ol
为公路地质灾害监测区域在第l个监测时序处的危险性评估频域特征，f
b
为处于地质灾害状况下的公路地质灾害监测区域的危险性评估频域特征，t为转置运算符。
7.根据权利要求6所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述利用邻接监测区域的危险性评估频域特征与公路地质灾害监测区域的灾害危险性构建出地质灾害邻域评估模型，包括：将各个邻接监测区域的危险性评估频域特征作为bp神经网络的输入项，将公路地质灾害监测区域的灾害危险性作为bp神经网络的输出项，利用bp神经网络对所述bp神经网络的输入项和bp神经网络的输出项进行卷积训练得到所述地质灾害邻域评估模型，所述邻域评估模型的模型表达式为：y
l
＝bp({f
vl
|v∈[1,m]})；式中，y
l
为公路地质灾害监测区域在监测时序l处的灾害危险性，f
vl
为第v个邻接监测区域在监测时序l处的危险性评估频域特征，m为邻接监测区域总数量，v、l为计量常数。8.根据权利要求7所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于，所述地质特征在运算前进行归一化处理，所述危险性评估特征在运算前进行归一化处理。9.根据权利要求8所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于：所述邻接监测区域的危险性评估频域特征与公路地质灾害监测区域的灾害危险性具有监测时序的同步性。10.根据权利要求9所述的一种公路地质灾害危险性评估方法，其特征在于，所述bp神经网络至少包括三层卷积网络结构。

技术总结
本发明公开了一种公路地质灾害危险性评估方法，包括以下步骤：在公路地质灾害监测区域外周部布设多个邻接区域，并对邻接区域与公路地质灾害监测区域的危险性评估特征进行频域分析得到危险性评估频域特征；依据公路地质灾害区域的危险性评估频域特征量化出公路地质灾害监测区域的灾害危险性，利用邻接监测区域的危险性评估频域特征与公路地质灾害监测区域的灾害危险性构建出地质灾害邻域评估模型。本发明实现对公路地质灾害区域的地质灾害危险性进行邻域评估，能够实现公路地质灾害区域的在线评估，而且，在进行危险性评估时利用评估时刻以及评估时刻前置时刻的评估特征，避免特征的偶发性，保证危险性评估的准确性。保证危险性评估的准确性。保证危险性评估的准确性。


技术研发人员：陈凯
受保护的技术使用者：中国路桥工程有限责任公司
技术研发日：2022.10.12
技术公布日：2023/2/6