[发明专利]一种地质灾害监测预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种地质灾害监测预警方法及系统，包括：建立滑坡模型；在滑坡模型设置第二监测点组；对滑坡模型加载至滑坡体失稳，并记录第二数据组；形成时程数据组；以滑坡体失稳作为约束条件训练神经网络模型生成预警模型；将第一监测点组监测到的数据作为第一数据组，并将第一数据组输入预警模型对目标滑坡进行监测预警。本发明通过对滑坡的建模分析，采用深度学习的方式对滑坡体预设时长后的情况进行预测，可以在滑坡失稳之前争取充足的应对时间，无论是进行加固还是疏散等方案都可以有效实现，降低了地质灾害带来的风险。

技术领域

本发明涉及地质灾害分析技术，具体涉及一种地质灾害监测预警方法及系统。

背景技术

地震、滑坡和泥石流等自然灾害是威胁人类人身安全和财产安全的最直接危害因素，其中滑坡是最为常见的地质灾害。滑坡是指斜坡上的岩土体在地震、河流冲刷或者地下水活动等因素的作用下，沿着斜坡的软弱部分，按照整体或者分散的形式沿着滑坡向下滑动。

目前依托于物联网的滑坡监测技术已经非常成熟，对于滑坡体的监测主要围绕相对位移、土压力、含水率等多个方面进行，如果这些参数出现突然的大幅变化，说明滑坡体存在失稳的风险。但是如果参数超限再执行加固和疏散措施，时限会非常紧张，容易造成人民生命财产损失。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种地质灾害监测预警方法及系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种地质灾害监测预警方法，包括：

根据目标滑坡的滑坡体数据、滑坡面数据和滑坡后壁数据建立滑坡模型；

在所述滑坡模型设置多个对应于第一监测点组的第二监测点组，并将所述滑坡模型中的滑坡面作为带阻尼的可滑动面；所述第一监测点组为所述目标滑坡上布置的监测点组；

对所述滑坡模型加载至滑坡体失稳，并记录加载时程下所述第二监测点组监测到的数据作为第二数据组；

建立所述第二数据组和所述加载时程中时刻的对应关系形成时程数据组；

获取多种不同加载参数下的时程数据组作为样本库，并以滑坡体失稳作为约束条件训练神经网络模型生成预警模型；所述预警模型的输入数据为监测点组监测到的数据，所述预警模型的输出数据为预设时长后滑坡体是否失稳；

将所述第一监测点组监测到的数据作为第一数据组，并将所述第一数据组输入所述预警模型对所述目标滑坡进行监测预警。

在科学实践中，发明人发现在进行滑坡体的检测中，发现滑坡相关的参数超限时，实际上滑坡体已经失稳，此时甚至难以进行滑坡的加固工作，只能引导疏散和做相关区域的封禁工作，如果想预留出进行滑坡体加固等应急措施的时间非常困难。

本申请实施例实施时，可以根据滑坡体数据、滑坡面数据和滑坡后壁数据建立滑坡模型，应当理解的是，本申请实施例中的滑坡模型采用现有技术中可以用来进行力学分析的数值模型即可，如有限元模型等技术。虽然通过数值模型进行滑坡体分析在现有技术中已经非常普遍了，但是对于滑坡面的模拟一直是非常困难的，所以在本申请实施例中通过带阻尼的可滑动面来模拟滑坡面，应当理解的是本申请中所述的阻尼可以在可滑动面上不均匀的分布，可以根据本领域技术人员的需求进行设置。通过这样的方式便于后续计算对阻尼修正来达到最佳的计算结果。

在本申请实施例中，需要在滑坡模型上设置与目标滑坡上监测点组位置和监测内容相同的监测点组作为第二监测点组，以进行数据的输入和输出；应当理解的是每个第二监测点组可以监测相同的数据，也可以监测不同的数据，可以根据实际情况进行设置，本申请实施例在此不多做限定。