基于物聯(lián)網(wǎng)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計
(1)影響因子
研究表明降雨對山體滑坡的誘發(fā)作用,不僅取決于當(dāng)日降雨量,還和近期降水量、河道水流等情況密切相關(guān)。
系統(tǒng)利用部署的電子雨量計實時測量降水量r,在河道中安裝液位傳感器,測量數(shù)據(jù)為h。近期滑坡等地質(zhì)災(zāi)害有效降水量Re是指近期各日降雨量(M天內(nèi))與其影響系乘積之和,而有效估計降水量R為有效降水量Re、近期(次日)預(yù)計降水量Rf和各自影響系數(shù)乘積之和,具體計算公式為:
,即確定j值。例如,在一級影響因子地質(zhì)巖性的范圍內(nèi),經(jīng)過查閱GIS等勘測資料和實地考察等方式,確定最接近于二級子集v1、v2、v3、v4中的哪一種,從而選擇合適的二級權(quán)值。對于組合了各二級因子的網(wǎng)格單元k,定義其不穩(wěn)定分值Si=wi·,然后根據(jù)各級不穩(wěn)定分值確定滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性指數(shù)(LandsLide Susceptibility Index,LSI)。
LSI是評估監(jiān)測區(qū)域的最敏感性指標,值越大,發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的概率越大,當(dāng)其超過某具體閥值,就會提前預(yù)警。
3.3 數(shù)據(jù)分析
按照上述公式(1)~(4),計算各個監(jiān)測點的LSI,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性指數(shù)將檢測區(qū)域劃分為極輕微、輕微、中等、較嚴重、嚴重、極嚴重6級,并用不同顏色進行標記,然后采用等間距、均值一標準差等方法,實時(間隔固定時間,如半小時繪制一次)繪制整個監(jiān)測區(qū)域的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害危險系數(shù)預(yù)警圖,從而實現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報的精細化管理。
在數(shù)據(jù)建模方面,采用了自調(diào)整的動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,利用歷史數(shù)據(jù)或者實施過程中逐步獲取的數(shù)據(jù),對模型的自身結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)規(guī)則進行了動態(tài)優(yōu)化,調(diào)整各級權(quán)重,使模型達到最優(yōu),從而使得系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性和準確性。
結(jié)語
本文在原有模型的基礎(chǔ)上進行改進,利用傳感器網(wǎng)絡(luò)實時感知監(jiān)測區(qū)域的多種指標,運用多因素動態(tài)聯(lián)合建模,采用定量分析法,對降雨型滑坡等地質(zhì)災(zāi)害進行相對準確預(yù)報。系統(tǒng)根據(jù)每個監(jiān)測點的LSI,利用相關(guān)方法繪制整個監(jiān)測區(qū)域的危險系數(shù)預(yù)警圖。對于超過閾值的,立即報警,有效預(yù)防和避免了地質(zhì)災(zāi)害,保護人民生命財產(chǎn)安全。
系統(tǒng)具有高集成度、高精度、全天候自動化實時監(jiān)測與自動預(yù)警的能力,同時還具有監(jiān)測范圍大、部署靈活的特點。在指導(dǎo)降雨型滑坡的防災(zāi)與減災(zāi)方面具有較強的實用價值。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159418.htm
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