一种泥石流沟的判识方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种泥石流沟的判识方法及装置，其方法包括：根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值；根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值；根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的特殊解值；根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准；利用所述泥石流沟的判识标准对待评判的N条子流域进行泥石流沟的判识处理，以便确定每条子流域为泥石流沟还是非泥石流沟。

Identification method and device of debris flow gully

【技术实现步骤摘要】
一种泥石流沟的判识方法及装置
本专利技术涉及自然灾害
，特别涉及一种泥石流沟的判识方法及装置。
技术介绍
泥石流是山区常见的一种地质灾害,其暴发突然、来势凶猛、历时短暂，具有强大的破坏力和冲击力，常常对山区城镇、村庄、交通、电力、通讯、水利、矿山、农业、生态等造成严重的威胁和危害。泥石流防治的首要任务是泥石流沟的判别，也是泥石流研究的热点之一。一般而言，一条山区沟谷可以判定为三种结果：①某条沟谷为活动泥石流沟，②某条沟谷为非泥石流沟，③某条沟谷可能是泥石流沟即潜在泥石流沟。目前主要根据泥石流的历史活动遗迹和泥石流形成条件的野外调查，通过权重统计的方法对泥石流沟进行判识。例如，欧国强等人根据沟道松散固体物质储备情况、流域面积、大于15度集水区面积、沟道内有无崩塌滑坡、土地利用情况、保护对象与调水工程的空间位置关系等因素，综合分析判定了南水北调西线一期工程核心工作区活动性泥石流沟和潜在性泥石流沟，其中有现代泥石流活动的沟111条，潜在性泥石流沟58条。庄建琦以在建的溪洛渡库区为靶区，通过泥石流的历史活动遗迹和泥石流形成条件的野外考察，确定了金沙江流域溪洛渡库区干流共有现代活动泥石流沟57条。Liu等选取岷江上游为研究区域，通过解译松散固体物源储量距断层距离，对该区域松散固体物源的分析，运用模糊物元可拓理论，确定47条沟具有潜在泥石流的概率很高，8条沟具有潜在泥石流的概率中等，1条沟具有潜在泥石流的概率很低。王芳在地质、地貌、气象水文等地质灾害发育的环境因素基础上，根据各活动泥石流沟的危险度值，以活动泥石流沟的危险性平均值作为分析待判定沟谷的危险度标准，对潜在泥石流进行判译，确定其是否具有发生泥石流的可能性。综合分析，目前泥石流沟的判识，依赖于人为经验或专家经验，不确定性程度高，判定结果差距大，还没有建立物理意义明晰的判定方法。众所周知，泥石流灾害是系统问题，泥石流系统是一个开放的动态系统，系统能量分布状态和相互作用结果直接决定着流域是否为泥石流沟以及泥石流沟的危险性大小，目前国内外对泥石流系统能量分布状态及其在泥石流沟的判识方面未见相关研究和探讨，亟需开展相关研究。
技术实现思路
为解决上述提出的技术问题，本专利技术提供了一种泥石流沟的判识方法及装置。根据本专利技术实施例提供的一种泥石流沟的判识方法，包括：根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值；根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值；根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的特殊解值；根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准；利用所述泥石流沟的判识标准对待评判的N条子流域进行泥石流沟的判识处理，以便确定每条子流域为泥石流沟还是非泥石流沟；其中，所述N为正整数。优选地，所述根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值包括：根据泥石流的地形子系统密度函数P1(x,t)＝(1+α)(1-x)α、地形面积—高程曲线积分值以及地形子系统信息熵模型HS＝S-1-lnS，获取地形子系统中拟合曲线系数α的取值范围α≥0；根据所述拟合曲线系数α的取值范围α≥0，获取所述拟合曲线系数α的第一特殊值0和第二特殊值1；当α为第一特殊值0时，所述地形子系统信息熵的第一特殊解值为HS＝0；当α为第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第二特殊解值为HS＝0.19；当第一特殊值0<α<第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第三特殊解值为0<HS<0.19；当α>第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第四特殊解值为0.19<HS<+∞；其中，0≤S≤1和0≤x≤1。优选地，所述根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值包括：根据泥石流的固体物源子系统密度函数P2(x,t)、固体物源面积—高程曲线积分值以及固体物源子系统信息熵模型获取固体物源子系统中拟合多项式次数n＝1时第0次项系数a0和第1次项系数a1的趋向值以及固体物源面积-高程曲线积分区间的第一端点值a和第二端点值b的趋向值；当a0→1,a1→0,a→0,b→1时，所述固体物源子系统信息熵的第一特殊解值为HM→0；当a0→0,a1→0,a→0,b→1时，所述固体物源子系统信息熵的第二特殊解值为HM→+∞；当a0→1,a1→0,a→0,b→0.3时，所述固体物源子系统信息熵的第三特殊解值为HM→7.67；当a0→1,a1→0,a→0,b→0.6时，所述固体物源子系统信息熵的第四特殊解值为HM→2.68。优选地，所述根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的水动力特殊解值包括：根据泥石流的水动力子系统密度函数P3(x,t)、水动力—高程曲线积分值以及水动力子系统信息熵模型获取水动力子系统中拟合多项式次数n＝1时第0次项系数b0、第1次项系数b1以及第2次项系数b2的趋向值；当b0→1,b1→0时，所述水动力子系统信息熵的第一特殊解值为HW→0；当b0→0,b1→0时，所述水动力子系统信息熵的第二特殊解值为HW→+∞；当b0→1,b1→0,b2→-1时，所述水动力子系统信息熵的第三特殊解值为HW→0.45；当b0→1,b1→-2,b2→2时，所述水动力子系统信息熵的第四特殊解值为HW→0.65。优选地，所述根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准包括：根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值和所述固体物源子系统信息熵的特殊解值，构建由所述地形子系统信息熵的第一特殊解值与所述固体物源子系统信息熵的第一特殊解值之和与所述地形子系统信息熵的第二特殊解值与所述固体物源子系统信息熵的第四源特殊解值之和组成的判识标准第一判识范围；根据所获取的所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建由所述水动力子系统信息熵的第一特殊解值与所述水动力子系统信息熵的第四特殊解值组成的判识标准第二判识范围；利用所述判识标准第一判识范围和所述判识标准第二判识范围，将所述泥石流沟划分为泥石流沟和非泥石流沟优选地，所述利用所述泥石流沟的判识标准对待评判的N条子流域进行泥石流沟的判识处理，以便确定每条子流域为泥石流沟还是非泥石流沟，包括：分别获取每条待评判子流域的地形子系统信息熵、固体物源子系统信息熵以及水动力子系统信息熵；根据所述每条待评判子流域的地形子系统信息熵、固体物源子系统信息熵以及水动力子系统信息熵，分别与所述判识标准第一判识范围和所述判识标准第二判识范围进行匹配处理；当所述待评判子流域的地形子系统信息熵值与固体物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泥石流沟的判识方法，其特征在于，包括：/n根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值；/n根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值；/n根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的特殊解值；/n根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准；/n利用所述泥石流沟的判识标准对待评判的N条子流域进行泥石流沟的判识处理，以便确定每条子流域为泥石流沟还是非泥石流沟；/n其中，所述N为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种泥石流沟的判识方法，其特征在于，包括：
根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值；
根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值；
根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的特殊解值；
根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准；
利用所述泥石流沟的判识标准对待评判的N条子流域进行泥石流沟的判识处理，以便确定每条子流域为泥石流沟还是非泥石流沟；
其中，所述N为正整数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据泥石流的地形子系统信息熵模型，获取所述地形子系统信息熵的特殊解值包括：
根据泥石流的地形子系统密度函数P1(x,t)＝(1+α)(1-x)α、地形面积—高程曲线积分值以及地形子系统信息熵模型HS＝S-1-lnS，获取地形子系统中拟合曲线系数α的取值范围α≥0；
根据所述拟合曲线系数α的取值范围α≥0，获取所述拟合曲线系数α的第一特殊值0和第二特殊值1；
当α为第一特殊值0时，所述地形子系统信息熵的第一特殊解值为HS＝0；
当α为第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第二特殊解值为HS＝0.19；
当第一特殊值0<α<第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第三特殊解值为0<HS<0.19；
当α>第二特殊值1时，所述地形子系统信息熵的第四特殊解值为0.19<HS<+∞；
其中，0≤S≤1和0≤x≤1。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据泥石流的固体物源子系统信息熵模型，获取所述固体物源子系统信息熵的特殊解值包括：
根据泥石流的固体物源子系统密度函数P2(x,t)、固体物源面积—高程曲线积分值以及固体物源子系统信息熵模型获取固体物源子系统中拟合多项式次数n＝1时第0次项系数a0和第1次项系数a1的趋向值以及固体物源面积-高程曲线积分区间的第一端点值a和第二端点值b的趋向值；
当a0→1,a1→0,a→0,b→1时，所述固体物源子系统信息熵的第一特殊解值为HM→0；
当a0→0,a1→0,a→0,b→1时，所述固体物源子系统信息熵的第二特殊解值为HM→+∞；
当a0→1,a1→0,a→0,b→0.3时，所述固体物源子系统信息熵的第三特殊解值为HM→7.67；
当a0→1,a1→0,a→0,b→0.6时，所述固体物源子系统信息熵的第四特殊解值为HM→2.68。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据泥石流的水动力子系统信息熵模型，获取所述水动力子系统信息熵的水动力特殊解值包括：
根据泥石流的水动力子系统密度函数P3(x,t)、水动力—高程曲线积分值以及水动力子系统信息熵模型获取水动力子系统中拟合多项式次数n＝1时第0次项系数b0、第1次项系数b1以及第2次项系数b2的趋向值；
当b0→1,b1→0时，所述水动力子系统信息熵的第一特殊解值为HW→0；
当b0→0,b1→0时，所述水动力子系统信息熵的第二特殊解值为HW→+∞；
当b0→1,b1→0,b2→-1时，所述水动力子系统信息熵的第三特殊解值为HW→0.45；
当b0→1,b1→-2,b2→2时，所述水动力子系统信息熵的第四特殊解值为HW→0.65。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值、所述固体物源子系统信息熵的特殊解值以及所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建所述泥石流沟的判识标准包括：
根据所获取的所述地形子系统信息熵的特殊解值和所述固体物源子系统信息熵的特殊解值，构建由所述地形子系统信息熵的第一特殊解值与所述固体物源子系统信息熵的第一特殊解值之和与所述地形子系统信息熵的第二特殊解值与所述固体物源子系统信息熵的第四源特殊解值之和组成的判识标准第一判识范围；
根据所获取的所述水动力子系统信息熵的特殊解值，构建由所述水动力子系统信息熵的第一特殊解值与所述水动力子系统信息熵的第四特殊解值组成的判识标准第二判识范围；

【专利技术属性】
技术研发人员：王钧，宇岩，蒋冲，袁少雄，陈军，宫清华，黄光庆，
申请(专利权)人：广州地理研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44