一种地质灾害预警方法、系统、设备以及介质技术方案

技术编号:45160085 阅读:7 留言:0更新日期:2025-05-06 18:16
本发明专利技术涉及一种地质灾害预警方法、系统、设备以及介质,其方法包括:根据监测区域的三维地质信息和气象信息,构建该监测区域地质灾害评价模块;对地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析和多层分析,获得各评价因子的第一权重系数和第二权重系数;利用突变模型对评价因子进行权重计算,获得评价因子的第三权重系数;根据获取的三类权重系数,结合最小信息熵法获得评价因子的最优权重系数;依据评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算监测区域发生地质灾害的概率数据,并将概率数据转化成预警数据后发送至用户端。本发明专利技术实现了三维地质环境的灾害预警,其还考虑了气象条件对地质环境的影响,提高了地质灾害预警的精准性和降低了成本投入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质灾害预警,尤其涉及一种地质灾害预警方法、系统、设备以及介质


技术介绍

1、地质灾害是指由地质因素引起的自然灾害,如地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等。地质灾害预警是地质灾害防治工作的重要组成部分,通过预警,可以提前发现地质灾害的征兆,及时采取预防措施,减少灾害带来的损失。

2、现有技术中,地质灾害预警一般基于遥感技术对于地质灾害进行识别,并对其空间分布规律进行推演,或者基于机器实时监测数据进行预警,或者基于人工巡察监测进行预警,或者基于单一的气象预报进行预警,但是上述地质灾害预警方法存在如下缺点:

3、(1)遥感技术分析基于二维影像进行分析,可用于大尺度范围分析预警,但受限于平面影像的精度且无三维信息,地质灾害的预测精度有限。

4、(2)机器实时监测数据一般基于现场布设的各类传感器,监测数据的精度受限于布置传感器设备能力及其数量,考虑到经济性和必要性,无法用于大尺度范围的地质灾害预警。

5、(3)人工巡察监测依赖巡察人员的技术能力及责任心,且人力有限,对于大面积的地质体进行监测预警效率低,人工投入成本大。

6、(4)单一依靠气象预报进行预警未能结合地质体的具体情况,造成预警范围扩大化,且根据地质体的差异性,可能在极端降雨后地质体仍产生较大的安全隐患,目前无定量化评价其风险。

7、因此,本领域技术人员亟需一种能够高效实现大尺度范围的地质灾害预警的技术方案。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本专利技术提供一种地质灾害预警方法、系统、设备以及介质,其解决了在实现大尺度范围的地质灾害预警时预警预测精度低和投入成本大的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的,本专利技术采用的主要技术方案包括:

5、第一方面,本专利技术实施例提供一种地质灾害预警方法,包括:

6、将获取到的监测区域的三维地质信息和气象信息进行信息拆解,并基于拆解结果构建所述监测区域的地质灾害评价模块;

7、对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析和多层分析,获得各评价因子的第一权重系数和第二权重系数;

8、根据所述地质灾害评价模块,利用预先设置的突变模型对所述评价因子进行权重计算,获得每一评价因子的第三权重系数;

9、根据所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数,结合最小信息熵法获得每一评价因子的最优权重系数;

10、依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算所述监测区域发生地质灾害的概率数据,并将所述概率数据转化成预警数据后发送至用户端。

11、可选地,将获取到的监测区域的三维地质信息和气象信息进行信息拆解,并基于拆解结果构建所述监测区域的地质灾害评价模块包括:

12、获取监测区域的三维地质信息和气象信息,所述三维地质信息包括地质体的三维矢量信息、岩土物理参数、工程地质信息以及水温地质信息;

13、将所述三维地质信息和所述气象信息拆分为若干评价因子,并以所述评价因子为因子层,构建目标层-准则层-因子层的地质灾害评价模块;

14、其中,

15、所述地质体的三维矢量信息的评价因子包括:地质体的坡高、地质体的坡度以及地质体的坡向;

16、所述岩土物理参数的评价因子包括:弹性参数和强度参数;

17、所述工程地质信息的评价因子包括:地形地貌、地质构造、不良地质以及特殊岩土;

18、所述水文地质信息的评价因子包括:地表水水位、地下水水位以及地下水补给路径;

19、所述气象信息的评价因子包括:温度、湿度、降水量以及蒸发量。

20、可选地,对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析和多层分析,获得各评价因子的第一权重系数和第二权重系数包括:

21、根据所述地质灾害评价模块,采用1-9标度法建立目标层-准则层的判断矩阵、准则层-因子层的判断矩阵以及目标层-因子层的判断矩阵;

22、根据目标层-因子层的判断矩阵,对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析,获得各评价因子的第一权重系数;

23、根据目标层-准则层的判断矩阵和准则层-因子层的判断矩阵,对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行多层分析,获得各评价因子的第二权重系数。

24、可选地,根据所述地质灾害评价模块,利用预先设置的突变模型对所述评价因子进行权重计算,获得每一评价因子的第三权重系数包括:

25、根据所述地质灾害评价模块的准则层中各类信息所属评价因子的数量,确定突变模型的类别,该突变模型包括折叠突变模型、尖点突变模型、燕尾突变模型以及蝴蝶突变模型;

26、对每一评价因子进行标准化处理后,利用所述突变模型对经标准化后的评价因子进行归一化处理,得到每一评价因子的模糊隶属度函数值;

27、根据所述模糊隶属度函数值,依次向上求取准则层中各类信息的权重系数;

28、根据准则层中各类信息的权重系数,结合所述模糊隶属度函数值获得每一评价因子的权重系数,计算获得每一评价因子的第三权重系数。

29、可选地,根据所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数,结合最小信息熵法获得每一评价因子的最优权重系数包括:

30、

31、(1)式中,minh代表最小信息熵,n代表评价因子的数量,wi代表第i个评价因子的最优权重系数,w1i代表第i个评价因子的第一权重系数、w2i代表第i个评价因子的第二权重系数,w3i代表第i个评价因子的所述第三权重系数。

32、可选地,在依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算所述监测区域发生地质灾害的概率数据,并将所述概率数据转化成预警数据后发送至用户端之前,还包括:

33、获取评价等级分级表;

34、利用所述评价等级分级表,对所述工程地质信息和所述水文地质信息的评价因子进行归一化处理;

35、利用公式(2)对地质体的三维矢量信息、岩土物理参数以及气象信息中评价因子进行归一化处理;

36、其中,公式(2)为:

37、

38、其中,xnorm代表评价因子的归一化数据,x代表该评价因子的原始采集数据,xmin代表该类评价因子中数据的最小值,xmax代表该类评价因子中数据的最大值。

39、可选地,依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算所述监测区域发生地质灾害的概率数据,并将所述概率数据转化成预警数据后发送至用户端包括:

40、依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,通过危险性指标计算公式,获得所述监测区域发生地质灾害的危险性指标;

41、将所述危险性指标进行归一化处理,获得所述监测区域发生地质灾害的概率数据;

42、当所述概率数据超过预设的阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种地质灾害预警方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将获取到的监测区域的三维地质信息和气象信息进行信息拆解,并基于拆解结果构建所述监测区域的地质灾害评价模块包括:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析和多层分析,获得各评价因子的第一权重系数和第二权重系数包括:

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述地质灾害评价模块,利用预先设置的突变模型对所述评价因子进行权重计算,获得每一评价因子的第三权重系数包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数,结合最小信息熵法获得每一评价因子的最优权重系数包括:

6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算所述监测区域发生地质灾害的概率数据,并将所述概率数据转化成预警数据后发送至用户端之前,还包括:

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,依据所述评价因子的归一化数据和最优权重系数,计算所述监测区域发生地质灾害的概率数据,并将所述概率数据转化成预警数据后发送至用户端包括:

8.一种地质灾害预警系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机可执行指令,其特征在于,所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种地质灾害预警方法步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种地质灾害预警方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将获取到的监测区域的三维地质信息和气象信息进行信息拆解,并基于拆解结果构建所述监测区域的地质灾害评价模块包括:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述地质灾害评价模块中的评价因子进行单层分析和多层分析,获得各评价因子的第一权重系数和第二权重系数包括:

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述地质灾害评价模块,利用预先设置的突变模型对所述评价因子进行权重计算,获得每一评价因子的第三权重系数包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数,结合最小信息熵法获得每一评价因子...

【专利技术属性】
技术研发人员:王豪朱举王永国孙鹏郭靖于海峰
申请(专利权)人:中铁第五勘察设计院集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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