[发明专利]基于数字孪生的边坡安全管理方法及系统

权利要求书

1.基于数字孪生的边坡安全管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集当前边坡的若干历史的边坡安全管理数据，并根据当前边坡的若干历史的边坡安全管理数据，构建当前边坡的动态变化的三维数字边坡模型；

S2、构建边坡风险预测数据库，并根据当前边坡的若干历史的边坡安全管理数据，在边坡风险预测数据库中，构建边坡风险预测模型；

S3、在当前边坡的动态变化的三维数字边坡模型中，添加可视化界面，并将边坡风险预测模型输出的边坡风险预测结果显示在可视化界面，得到设置有可视化界面的三维数字边坡模型；

S4、采集当前边坡的实时的边坡安全管理数据，并将当前边坡的实时的边坡安全管理数据输入设置有可视化界面的三维数字边坡模型进行边坡安全管理。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的边坡安全管理方法，其特征在于，S1中，所述边坡安全管理数据包括边坡三维影像数据、地形测绘数据、地质勘探数据以及地貌气象数据；所述的地形测绘数据包括当前边坡的高程、坡度、坡向、曲率以及GIS数据；所述的地质勘探数据包括当前边坡的岩石硬度、地层、地应力、地下水、断层、裂隙、节理、岩体力学参数以及边坡变形；所述的地貌气象数据包括当前边坡的水文地貌、降雨量、土地湿度、滑坡土地破坏、道路铺设、植被绿化以及地面建筑。

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的边坡安全管理方法，其特征在于，S1中，构建当前边坡的动态变化的三维数字边坡模型包括以下步骤：

S11、根据当前边坡的任一时刻的历史的边坡安全管理数据的历史的地形测绘数据，使用3D渲染工具，生成当前边坡在该时刻的原始的三维数字边坡模型；

S12、对当前边坡在该时刻的原始的三维数字边坡模型的边坡地面进行网格划分，得到当前边坡在该时刻的设置有若干网格的三维数字边坡模型；

S13、将每个网格的中心点作为关注点，建立所有关注点与相邻关注点之间的关联关系，并根据所有网格的关注点位置，将该时刻的历史的地形测绘数据添加至设置有若干网格的三维数字边坡模型中的每个关注点处；

S14、根据当前边坡的该时刻的历史的地质勘探数据，对设置有若干网格的三维数字边坡模型进行边坡内部质地修正，得到当前边坡在该时刻的边坡内部质地修正后的三维数字边坡模型，并根据所有网格的关注点位置，将该时刻的历史的地质勘探数据添加至边坡内部质地修正后的三维数字边坡模型中的每个关注点处；

S15、根据当前边坡的该时刻的历史的地貌气象数据，对边坡内部质地修正后的三维数字边坡模型进行边坡外部地貌修正，得到当前边坡在该时刻的边坡外部地貌修正后的三维数字边坡模型，并根据所有网格的关注点位置，将该时刻的历史的地貌气象数据添加至边坡外部地貌修正后的三维数字边坡模型中的每个关注点处；

S16、根据当前边坡的该时刻的历史的边坡三维影像数据，对边坡外部地貌修正后的三维数字边坡模型进行模型误差修正，得到当前边坡在该时刻的标准的三维数字边坡模型；

S17、根据当前边坡的下一时刻的历史的边坡安全管理数据，重复当前边坡的标准的三维数字边坡模型的边坡内部质地修正、边坡内部质地修正以及模型误差修正，得到下一时刻的标准的三维数字边坡模型，并保存下一时刻的标准的三维数字边坡模型的动态渲染变化特效；

S18、基于保存有动态渲染变化特效的下一时刻的标准的三维数字边坡模型，根据若干时刻的历史的边坡安全管理数据，生成当前边坡的动态变化的三维数字边坡模型。