【技术实现步骤摘要】
本公开涉及边坡监测预警，具体涉及一种基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、尽管平滑曲线是一种发展多年的技术，但也存在一些缺陷和挑战，包括以下几点：
2、1.数据依赖性和质量要求：平滑滑坡速率-时间曲线分析对数据的质量和连续性有很高的依赖性。获取长期、连续、高精度的滑坡监测数据通常是困难和昂贵的。监测点的布局可能不能充分覆盖整个滑坡区域，导致分析结果的代表性受限。此外，数据处理过程中可能引入的误差，如数字滤波、插值等技术，可能会进一步影响结果的准确性。这意味着，即使使用了高级的分析方法，数据本身的局限性也可能导致分析结果的不准确或误导。
3、2.线性和非线性问题：将滑坡速率-时间关系简化为线性或近似线性模型可能忽视了滑坡动态的复杂性。在现实世界中，滑坡行为通常是非线性的，特别是在极端环境条件下。简化的线性模型可能无法准确捕捉到由于地质、水文和气候因素等引起的复杂滑坡行为。这种简化可能导致对滑坡风险的低估或高估，从而影响灾害预防和应对策略的有效性。
4、3.预测能力的局限：平滑滑坡速率-时间曲线分析在进行短期预测时可能相对准确，但在长期预测方面存在显著的不确定性。这是因为滑坡行为受到多种动态变化的环境因素影响，这些因素在长时间尺度上可能发生显著变化。此外，对于突发性的、由极端事件如地震引发的滑坡，这些分析方法的预测能力通常非常有限，因为这些事件的发生通常是随机和不可预测的。
5、4.环境因素的影响：滑坡是一个复杂的地质过程，受到多种环境因
6、5.阶段性和周期性分析的难度：准确识别和解释滑坡速率-时间曲线中的阶段性和周期性特征是一项挑战，需要高级的统计分析方法和深入的专业知识。
7、6.不确定性和模型误差：滑坡速率-时间曲线分析本身固有的不确定性和潜在的模型误差是一个重要的局限性。即使在理想的条件下，所有预测模型都存在一定程度的不确定性，尤其是在处理如此复杂和多变的自然现象。
技术实现思路
1、本公开意图提供一种基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法及计算机可读存储介质，代替传统平滑曲线方法，实现对突发型滑坡的精确预警。
2、根据本公开的方案之一，提供一种基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法，包括：
3、基于地基雷达监测获得的数据，生成初始速率-时间曲线；
4、用优化的自适应样条b曲线平滑得到的速率-时间曲线；优化步骤至少包括：定义控制点、优化控制点、选择阶数、创建节点矢量、构建b-spline基函数、计算曲线点。
5、在一些实施例中，其中，生成初始速率-时间曲线，包括：
6、对边坡图像计算位移，以提供关于边坡运动的连续记录；
7、选取像素，以识别出最有可能表示边坡滑动的区域；
8、选取研究区域，以反向映射到单幅图像中相同的区域；
9、对选定的形变区域计算位移值，生成初始的速率-时间曲线以反映边坡发生滑动的整个过程中位移的变化。
10、在一些实施例中，其中，对边坡图像计算位移，包括：
11、对每幅图像相同的区域进行累加计算，获取边坡发生滑动时整条位移-时间曲线，以确保全面覆盖整个滑动事件。
12、在一些实施例中，其中，选取像素，包括：
13、通过对获取的雷达数据进行累加，获取到边坡发生区域在不同程度上的滑动；
14、遍历这些像素点，根据累计位移阈值和形变速度阈值筛选出变形像素。
15、在一些实施例中，其中，选取研究区域，包括：
16、通过连通算法对研究区域进行选取，将筛选出的变形像素连接起来，形成多个连通区域。
17、在一些实施例中，其中，定义控制点，包括：
18、采用非均匀有理b样条，每个控制点配备有权重值；
19、控制点的影响范围及程度由相应的b样条基函数所界定，曲线上每一点的生成依赖于控制点及其基函数的加权和。
20、在一些实施例中，其中，优化控制点，包括：
21、利用螺旋曲线倾角与半径的关系添加控制点，使用倾角前后的位移值预测倾角处的位移值，从而添加控制点；
22、消除噪声带给曲线产生的倾角，从而平滑曲线。
23、在一些实施例中，其中，创建节点矢量，包括：
24、采用向心参数法来生成节点矢量，为曲线的每个控制点分配一个参数值，这些参数值反映了各控制点间的相对位置关系。
25、在一些实施例中，其中，构建b-spline基函数，包括：
26、利用预先确定的控制点和计算得到的节点矢量，构建一系列多项式基函数，每个基函数都对应于一个特定的控制点，与相应的节点矢量结合，共同定义了曲线的整体形状；
27、计算曲线点，包括：
28、计算每个控制点对应的基函数在其参数值下的值；
29、将控制点的坐标与其基函数值相乘，得到加权控制点；
30、在节点矢量的有效范围内对一系列参数值进行采样，得到符合要求的曲线的细节程度和整体平滑度。
31、根据本公开的方案之一，提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行时，实现：
32、根据上述的基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法。
33、本公开的各种实施例的基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法及计算机可读存储介质，至少基于地基雷达监测获得的数据，生成初始速率-时间曲线；用优化的自适应样条b曲线平滑得到的速率-时间曲线；优化步骤至少包括：定义控制点、优化控制点、选择阶数、创建节点矢量、构建b-spline基函数、计算曲线点，从而获得高效、精确的平滑曲线结果，提供正确的趋势分析和预测，获得精确、高效的滑坡预测结果。本公开各实施例代替传统平滑曲线方法，实现对突发型滑坡的精确预警，比传统算法具有更高的精度和鲁棒性、抗噪性能更好，同时更加贴合原始的速率-时间曲线，保留了原始曲线的性质，使其提取信息变得更加方便。
34、应当理解，前面的大体描述以及后续的详细描述只是示例性的和说明性的，并非对所要求保护的本公开的限制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于自适应B-spline优化的边坡曲线处理方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成初始速率-时间曲线，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，对边坡图像计算位移，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，选取像素，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，选取研究区域，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其中，定义控制点，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，优化控制点，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，创建节点矢量，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行时，实现：
【技术特征摘要】
1.基于自适应b-spline优化的边坡曲线处理方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成初始速率-时间曲线，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，对边坡图像计算位移，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，选取像素，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，选取研究区域，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：乞耀龙，刘洋，陈月娟，黄平平，谭维贤，徐伟，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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