一种山区泥石流灾害的预测方法和预测系统技术方案

本发明专利技术提供一种山区泥石流灾害的预测方法和预测系统，预测方法包括如下步骤：获取待预测区域泥石流灾害发生的历史数据，根据泥石流灾害发生的历史数据得到泥石流灾害预测模型；泥石流灾害预测模型包括各季节的泥石流灾害预测子模型，泥石流灾害预测子模型包括泥石流强度与地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量之间的关系；检测待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度，并获取待预测区域的降雨量信息；将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型，得到待预测区域的泥石流强度。本发明专利技术所提供的技术方案能够准确计算出待预测区域泥石流的强度。

A prediction method and system of debris flow disaster in mountain area

【技术实现步骤摘要】
一种山区泥石流灾害的预测方法和预测系统
本专利技术属于地质灾害预测
，具体涉及一种山区泥石流灾害的预测方法和预测系统。
技术介绍
泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大，而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域，典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛，可携带巨大的石块。因其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。泥石流流动的全过程一般只有几个小时，短的只有几分钟，是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。这是山区沟谷或山地坡面上，由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物，其体积含量最少为15％，最高可达80％左右，因此比洪水更具有破坏力。发生泥石流时，常常会冲毁公路铁路等交通设施，甚至会摧毁村镇，造成巨大的经济损失。因此为了降低经济损失，需要对可能发生泥石流的区域进行检测判断，预测泥石流发生的可能性和泥石流的强度。现有技术中预测泥石流的方法都是根据经验进行判断的，如去年夏季下大雨造成了泥石流，那么今年夏天如果下大雨也会造成泥石流。由此可见，现有技术中对泥石流预测的可靠性较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种山区泥石流灾害的预测方法和预测系统，以解决现有技术中对泥石流预测可靠性较差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种山区泥石流灾害的预测方法，包括如下步骤：(1)获取待预测区域泥石流灾害发生的历史数据，根据泥石流灾害发生的历史数据得到泥石流灾害预测模型；所述泥石流灾害预测模型包括各季节的泥石流灾害预测子模型，泥石流灾害预测子模型包括泥石流强度与地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量之间的关系；(2)检测待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度，并获取待预测区域的降雨量信息；(3)将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型，得到待预测区域的泥石流强度。本专利技术所提供的技术方案，根据地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度和降雨量信息与泥石流强度之间的关系建立泥石流预测模型，并结合待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度和降雨量计算出待预测区域泥石流的强度。由于本专利技术所提供的技术方案充分考虑到了泥石流的影响因素，对泥石流的强度进行的量化的预测，所以得到的预测结果更加准确。进一步的，所述泥石流预测子模型为：T＝Ax+By-Cz-Dh其中T为泥石流强度，x为坡度值，y为降雨量，z为植被覆盖比例，h为地面土壤厚度，A、B、C、D分别为坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值。采用上述泥石流预测子模型不仅能够充分考虑到各种因素的影响，还能够减少计算量。进一步的，所述坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值根据历史数据，采用线性回归法计算得到。根据历史数据采用线性回归法，计算得到的坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值更符合实际情况。进一步的，将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型时，先对其进行归一化处理。进行归一化处理不仅能够保证数据的一致性，还能够减少计算量。进一步的，所述待预测区域地表植被覆盖比例获取的方法为：首先获取待预测区域的整体俯视图，然后识别出其中植被覆盖的部分，最后计算出待预测区域地表植被覆盖比例。采用图像的方法计算待预测区域地表植被覆盖比例，计算过程比较简单，且得到的结果更精确。一种山区泥石流灾害的预测系统，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有用于在所述处理器上执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：(1)获取待预测区域泥石流灾害发生的历史数据，根据泥石流灾害发生的历史数据得到泥石流灾害预测模型；所述泥石流灾害预测模型包括各季节的泥石流灾害预测子模型，泥石流灾害预测子模型包括泥石流强度与地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量之间的关系；(2)检测待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度，并获取待预测区域的降雨量信息；(3)将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型，得到待预测区域的泥石流强度。本专利技术所提供的技术方案，根据地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度和降雨量信息与泥石流强度之间的关系建立泥石流预测模型，并结合待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度和降雨量计算出待预测区域泥石流的强度。由于本专利技术所提供的技术方案充分考虑到了泥石流的影响因素，对泥石流的强度进行的量化的预测，所以得到的预测结果更加准确。进一步的，所述泥石流预测子模型为：T＝Ax+By-Cz-Dh其中T为泥石流强度，x为坡度值，y为降雨量，z为植被覆盖比例，h为地面土壤厚度，A、B、C、D分别为坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值。采用上述泥石流预测子模型不仅能够充分考虑到各种因素的影响，还能够减少计算量。进一步的，所述坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值根据历史数据，采用线性回归法计算得到。根据历史数据采用线性回归法，计算得到的坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值更符合实际情况。进一步的，将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型时，先对其进行归一化处理。进行归一化处理不仅能够保证数据的一致性，还能够减少计算量。进一步的，所述待预测区域地表植被覆盖比例获取的方法为：首先获取待预测区域的整体俯视图，然后识别出其中植被覆盖的部分，最后计算出待预测区域地表植被覆盖比例。采用图像的方法计算待预测区域地表植被覆盖比例，计算过程比较简单，且得到的结果更精确。附图说明图1是本专利技术方法实施例中山区泥石流灾害的预测方法的流程图。具体实施方式方法实施例：本实施例提供一种山区泥石流灾害的预测方法，以解决现有技术中对泥石流预测可靠性较差的问题。本实施例所提供的山区泥石流灾害的预测方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：(1)获取待预测区域泥石流发生的历史数据，并根据该历史数据建立待预测区域泥石流灾害的预测模型。获取待预测区域的地质灾害历史数据，从中提取发生泥石流灾害的数据，并获取发生泥石流区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度信息，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)获取待预测区域泥石流灾害发生的历史数据，根据泥石流灾害发生的历史数据得到泥石流灾害预测模型；/n所述泥石流灾害预测模型包括各季节的泥石流灾害预测子模型，泥石流灾害预测子模型包括泥石流强度与地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量之间的关系；/n(2)检测待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度，并获取待预测区域的降雨量信息；/n(3)将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型，得到待预测区域的泥石流强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)获取待预测区域泥石流灾害发生的历史数据，根据泥石流灾害发生的历史数据得到泥石流灾害预测模型；
所述泥石流灾害预测模型包括各季节的泥石流灾害预测子模型，泥石流灾害预测子模型包括泥石流强度与地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量之间的关系；
(2)检测待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度和地面土壤厚度，并获取待预测区域的降雨量信息；
(3)将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型，得到待预测区域的泥石流强度。


2.根据权利要求1所述的山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，所述泥石流预测子模型为：
T＝Ax+By-Cz-Dh
其中T为泥石流强度，x为坡度值，y为降雨量，z为植被覆盖比例，h为地面土壤厚度，A、B、C、D分别为坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值。


3.根据权利要求2所述的山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，所述坡度值、降雨量、植被覆盖比例和地面土壤厚度的权值根据历史数据，采用线性回归法计算得到。


4.根据权利要求1所述的山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，将待预测区域的地表植被覆盖比例、坡度、地面土壤厚度、降雨量信息代入相应季节的泥石流灾害预测子模型时，先对其进行归一化处理。


5.根据权利要求1所述的山区泥石流灾害的预测方法，其特征在于，所述待预测区域地表植被覆盖比例获取的方法为：首先获取待预测区域的整体俯视图，然后识别出其中植被覆盖的部分，最后计算出待预测区域地表植被覆盖比例。


6.一种山区泥石流灾害的预测系统，包括处...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺子光，张玉娇，杨德磊，
申请(专利权)人：黄淮学院，
类型：发明
国别省市：河南;41