【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滑坡堵江灾害分析与防治，具体涉及一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法。
技术介绍
1、lg-sph模型通过划分物质为离散的粒子，以拉格朗日描述粒子的运动和变形，从而能够更准确地模拟复杂的地质现象，在滑坡、泥石流等地质灾害的分析中扮演重要角色。现有技术中，已有利用sph方法在滑坡堵江模拟的相关的研究工作。然而，当山体发生滑坡时，滑坡物会堵塞河道，阻止水流通行，从而形成堰塞湖，往往伴随着洪水等一系列潜在的次级灾害发生。若直接进行河道清淤或坝体加固都易造成不必要的资源浪费，在该种情况下目前尚无可供参考的研究模型。
技术实现思路
1、针对现有技术的空白，本专利技术在lg-sph模型的分析框架下计算滑坡坝相关参数，运用到参数归一化且对数变换的逻辑回归模型中，判断滑坡物质阻断河流形成的滑坡坝的稳定性，对相关地区的灾后防范和应急管理具有重要指导作用。
2、本专利技术所要解决的技术问题是目前sph方法多是应用在滑坡堵江过程的模拟，而分析滑坡堵江坝与水体之间的相互作用，评估滑坡堵江坝的稳定性的方法较少这一问题，提出一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判断方法，有效减少灾后次级灾害的发生。包括以下步骤：步骤1：计算河道轴线主控制点坐标；步骤2：计算河道轴线次控制点坐标；步骤3：计算受滑坡体sph粒子影响的背景网格节点；步骤4：判断控制点是否受滑坡影响；步骤5：计算滑坡体堵江宽度值；步骤6：根据步骤5的计算结果，计算稳定性判断指标，以判断滑坡坝是
3、其进一步包含以下步骤：1)通过地勘资料明确河流运动方向，即河道轴线方向，沿该方向遍历每个截面上所有节点，则每一截面上z坐标最小值的节点为该截面的河道轴线点，并对轴线点进行曲率计算，超过阈值的点取为河道轴线主控制点；2)根据轴线方向和轴线上的主控制点坐标计算控制段的方向向量，遍历各主控制点并定义各控制段中小分段的长度，记录生成的次控制点个数，形成最终的控制点合集；3)由sph粒子坐标、背景网格间距大小计算该粒子所影响的局部坐标系背景网格，考虑边界条件的存在对粒子影响的网格四个节点编号修正，循环滑坡体sph粒子，并利用距离插值公式将滑坡体sph粒子携带的深度信息插值到该背景网格的四个节点上；4)沿河道轴线方向遍历各控制点得到其所在局部坐标系背景网格的位置，并根据其所在网格四个节点的滑坡体sph粒子深度值信息，判断是否受到滑坡影响，若受影响则进行标记；5)循环每个控制点，判断邻近控制点是否均为受滑坡体影响，当二者均被标记，认为河道出现滑坡覆盖度，将相邻标记控制点之间的距离累加，遇未被标记控制点停止累加，比较各段覆盖长度得到滑坡体渡江宽度值；6)选取滑坡坝高度、宽度、体积以及集水区面积四个相互独立的变量进行标准化及对数变换后呈正态分布，构建更接近线性关系的逻辑回归模型，提高逻辑回归模型的拟合性能；根据800个实际案例用于构建逻辑回归模型，基于该模型，得出一个滑坡堵江稳定性的经验公式，其判断指标为ls(w)，当计算得到的判断指标大于0，则表示滑坡坝稳定，反之则不稳定，以此来对滑坡坝的稳定性进行评估。本专利技术通过在lg-sph模型的基础上，建立滑坡堰的局部坐标系，获取滑坡堰在河道轴线的最大覆盖宽度判断是否形成堵江，为逻辑回归模型提供关键参数以实现对潜在滑坡堰稳定性的快速判定。
4、本专利技术解决其技术问题具体采用的技术方案是：
5、一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、步骤1：计算河道轴线主控制点坐标；
7、步骤2：计算河道轴线次控制点坐标；
8、步骤3：计算受滑坡体sph粒子影响的背景网格节点；
9、步骤4：判断控制点是否受滑坡影响；
10、步骤5：计算滑坡体堵江宽度值；
11、步骤6：根据步骤5的计算结果，计算稳定性判断指标，以判断滑坡坝是否稳定。
12、进一步地，各步骤具体包括：
13、步骤1：沿河道轴线方向遍历河道每个截面上所有节点，则每一截面上z坐标最小值的节点为该截面的河道轴线点，再对轴线点进行曲率计算，超过阈值的点取为河道轴线主控制点；
14、步骤2：根据轴线方向和轴线上的主控制点坐标计算控制段的方向向量，遍历各主控制点并定义各控制段中小分段的长度，记录生成的次控制点个数，形成最终的控制点合集；
15、步骤3：由sph粒子坐标、背景网格间距大小计算粒子所影响的局部坐标系背景网格，考虑边界条件的存在对粒子影响的网格四个节点编号修正，循环滑坡体sph粒子，并利用距离插值公式将滑坡体sph粒子携带的深度信息插值到该背景网格的四个节点上；
16、步骤4：沿河道轴线方向遍历各控制点得到其所在局部坐标系背景网格的位置，并根据其所在网格四个节点的滑坡体sph粒子深度值信息，判断是否受到滑坡影响，若受影响则进行标记；
17、步骤5：循环每个控制点，判断邻近控制点是否均为受滑坡体影响，当二者均被标记，认为河道出现滑坡覆盖度，将相邻标记控制点之间的距离累加，遇未被标记控制点停止累加，比较各段覆盖长度得到滑坡体渡江宽度值；
18、步骤6：选取滑坡坝高度、宽度、体积以及集水区面积四个相互独立的变量进行标准化及对数变换后呈正态分布，构建更接近线性关系的逻辑回归模型精准评估滑坡坝稳定性，当计算得到的判断指标大于0，则表示滑坡坝稳定，反之则不稳定。
19、进一步地，在步骤1中，沿着河道轴线方向，遍历每个截面上的所有节点得到z坐标最小值min(z(1:n))的为河道轴线点，所有节点连接即为河道轴线，进而根据轴线上每个节点计算曲率，将曲率绝对值超过阈值因子kappa的点取为河道轴线主控制点，其坐标为pcac_x(:,npcac)，包含以下步骤：
20、步骤11：根据得到的河道轴线点坐标，确定相邻两个节点之间的向量计算向量和向量的夹角来评估该点的曲率大小：
21、
22、
23、
24、
25、式中(xn,yn)，(xn-1,yn-1)，(xn+1,yn+1)为主控制点坐标；dot(,)表示向量的点乘运算；
26、步骤12：根据获取的地形资料选取曲率阈值，计算的曲率绝对值超过的阈值kappa的节点为河道轴线控制点，得到控制点坐标pcac_x(:,npcac)。
27、进一步地，在步骤2中，根据轴线方向和步骤1中计算得到的轴线上的主控制点坐标pcac_x(:,npcac)计算的控制段方向向量vt_seg(:)，并定义各控制段中小分段的长度gap_seg，记录控制段生成的次控制点个数nicac，通过循环各个主控制点，由控制段的前主控制点向后主控制点步进完成河道轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：在步骤4中，沿河道轴线方向根据步骤1计算的主控制点坐标pcac_x(:,npcac)和步骤2计算的次控制点坐标seg_x(:,:)通过循环遍历控制点得到其所在局部坐标系背景网格的位置，并根据其所在背景网格的四个节点上的滑坡体SPH粒子深度值信息，判断是否受到滑坡影响，若受影响则将该次控制点进行标记，赋值seg_xrel(3,ipseg)＝1，反之则赋值seg_xr
7.根据权利要求6所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：在步骤6中，选取滑坡坝高度、宽度、体积以及集水区面积四个相互独立的变量进行标准化及对数变换呈正态分布，以构建更接近线性关系的逻辑回归模型；进一步得到一个滑坡堵江稳定性的经验公式，判断指标为Ls(w)，当计算得到的判断指标大于0，则表示滑坡坝稳定，反之则不稳定，以此对滑坡坝的稳定性进行评估。
9.根据权利要求8所述的一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
10.一种基于LG-SPH模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定系统，其特征在于：包括存储器、处理器以及存储于存储器上并能够被处理器运行的计算机程序指令，当处理器运行该计算机程序指令时，能够实现如权利要求1-9其中任一项所述的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于lg-sph模型分析框架的滑坡堵江稳定性判定方法，其特征在于：在步骤4中，沿河道轴线方向根据步骤1计算的主控制点坐标pcac_x(:,npcac)和步骤2计算的次控制点坐标seg_x(:,:)通过循环遍历控制点得到其所在局部坐标系背景网格的位置，并根据其所在背景网格的四个节点上的滑坡体sph粒子深度值信息，判断是否受到滑坡影响，若受影响则将该次控制点进行标记，赋值seg_xrel(...
【专利技术属性】
技术研发人员：林川，潘依琳，林彦喆，魏旭琦，邹云，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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