一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法，涉及滑坡预警技术领域，其中，时间预报模型用于根据滑坡监测数据发掘滑坡演化的内在机理并预测滑坡失效的时间，由此开展滑坡防治和群众疏散工作；空间预报模型用于获取真实的土体参数空间分布数据后，模拟土体参数空间分布，通过大变形计算方法进一步获取滑坡滑动距离和滑动距离超越概率曲线，以达到真实预测滑坡发生后的滑动距离的目的；本发明专利技术采用时间尺度与空间尺度联合预报，对单体滑坡进行预警预报；充分考虑了自然灾害预警机制与滑坡演化时空特征，能够有效的进行滑坡失效时间预警、滑坡影响范围等关键预警工作。滑坡影响范围等关键预警工作。滑坡影响范围等关键预警工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法


[0001]本专利技术涉及滑坡预警
，具体是一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法。

技术介绍

[0002]一般来说，滑坡运动位移、速度与加速度等运动学参数能够直接反映滑坡演化特征，因此滑坡时间预报计算参数主要选择滑坡运动学参数（主要包括位移等），目前，国内外滑坡预警预报领域已经发展了多种基于滑坡运动学参数的滑坡失效时间预报方法；然而传统单一滑坡失效时间预报模型的预报精准度和稳定性较低，不能够给滑坡预警提供可靠的参考；传统滑坡空间预报模型中，SPH(smoothed particle hydrodynamics，光滑粒子流体动力学法)对流体力学模拟效果较好，而模拟固体力学问题时往往需要处理复杂的边界条件和克服拉伸不稳定性问题，一定程度上限制了其在岩土工程中的应用； DEM(discrete element method，离散元法)为一种非连续方法，在处理边界值问题时计算量较大，因而无法有效解决实际滑坡大变形问题；基于以上不足，本专利技术提出一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法，包括单体滑坡时间尺度的预报和空间尺度上的预报，其特征在于，滑坡时间尺度上的预报由时间预报模型实现，空间尺度上的预报由空间预报模型实现；其中，时间预报模型用于根据滑坡监测数据发掘滑坡演化的内在机理并预测滑坡失效的时间；具体为：时间预报模型建立完成后，针对目标滑坡，首先获取目标滑坡的表面位移监测数据，设置监测周期并进行数据平滑和滑坡演化阶段判定，当目标滑坡进入加速运动阶段后，采用选用的基础失效时间预报模型对滑坡进行动态时间预报并将预报结果，以该预报结果为输入，调用训练好的时间预报模型得到时间预报模型失效时间预报结果；其中，时间预报模型的具体建立步骤为：S1：获取滑坡表面位移监测数据：从滑坡表面位移计获取目标滑坡的表面位移监测时间序列数据，并根据目标滑坡监测周期设置计算单位；S2：数据预处理：利用移动平均法对滑坡表面位移监测数据进行平滑处理；具体公式为：；其中：S为累计位移，i为时间序数，N为移动平均的阶数；S3：根据上一步得到的平滑后的滑坡表面位移监测时间序列数据，对目标滑坡进行滑坡演化阶段判定；S4：基础模型预报：选定滑坡失效时间预报基础模型对目标滑坡进行失效时间动态预报，分析基础模型在滑坡加速运动不同阶段的预报规律；所述基础模型选用GM(1,1)模型、Verhulst模型和斋藤迪孝模型中的一种或多种；S5：时间预报模型建立：将S4滑坡失效时间预报基础模型的预报结果存储为三个列向量x，将滑坡实际失效时间存储为一个列向量y，采用机器学习的方法训练基础模型预报结果与实际失效时间之间的映射关系，得到y=f(x)，根据映射关系建立滑坡失效时间预报模型；其中，空间预报模型用于获取真实的土体参数空间分布数据后，模拟土体参数空间分布，通过大变形计算方法进一步获取滑坡滑动距离和滑动距离超越概率曲线，以达到真实预测滑坡发生后的滑动距离的目的。2.根据权利要求1所述的一种基于时空联合的单体滑坡预警预报方法，其特征在于，采用改进的切线角法对目标滑坡进行滑坡演化阶段的判定，通过累计位移S除以匀速运动阶段的速率v的办法，使S轴变换为和t轴相同的时间量纲；时间量纲变换完成后，可以得到改进的
‑
t曲线的切线角，即：t曲线的切线角，即：
其中：为变换量纲后的纵坐标值；为时刻的滑坡累计位移值；为滑坡匀速运动阶段的运动速率；由于S
‑
t位移时间曲线S轴量纲变换后与t轴相同，当滑坡处于匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊磊，郭棋武，张钰莎，彭豁富，彭学先，
申请(专利权)人：中大智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：