CN104299108A - 一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法 - Google Patents

Abstract

一种基于输电线路的滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法，通过滑坡泥石流监测及预报数据对灾害区域进行分级绘制，并和输电线路地理信息系统进行关联分析。本发明是结合输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的地理信息，在地理信息系统进行绘制的方法。通过该方法，可以得到输电线路遭受滑坡泥石流灾害情况的直观展示。

Description

一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法

技术领域

本发明涉及输电线路领域，滑坡泥石流监测及预报领域。

背景技术

怒江地处低纬高原，地形复杂、地质结构特殊，受各种天气系统交替甚至同时出现，常引起大雨、暴雨等灾害性天气频发进而导致滑坡泥石流灾害。随着我省社会经济的发展，云南电网输电规模建设规模迅速扩大，滑坡泥石流灾害对电网安全运行构成了严重的威胁。

滑坡泥石流监测预警研究是当前国内外灾害研究领域的热点课题。在电网系统领域，滑坡泥石监测预警系统研究也得到了重视，并已取得了一定的成果。但由于滑坡泥石流的发生及其对电网系统的致灾过程复杂，目前人们对于致灾过程机理、灾害与电网耦合灾变作用破坏规律、在滑坡泥石流作用下电网的物理脆弱性等，还缺乏系统的认识，直接影响到预测预警的效果。以怒江州为研究区域，研究该区域滑坡泥石流灾害的时空分布特征、电网系统承灾体的脆弱性、灾变耦合破坏规律、风险评价模型及风险区划、预警模型等，为输电线路建立完善的监测预警系统和风险管理控制提供关键科学理论和技术，提高电网系统抵御自然灾害能力。

发明内容

本发明的目的是建立统一的覆盖重点管控线路的GIS数据模型和图形中心，并形成滑坡泥石流地质灾害提供核心的可视化服务、空间信息的网格化分析技术。通过监测网格化的研究，实现滑坡泥石流地质灾害实时在线监测和预报，对输电线路中自然环境情况进行实时形象化展示和分析，通过滑坡泥石流监测及预报数据对灾害区域进行分级绘制，并和输电线路地理信息系统进行关联分析。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法，本发明特征是，通过滑坡泥石流监测及预报数据对灾害区域进行分级绘制，并和输电线路地理信息系统进行关联分析；该方法包括以下步骤：

1.选取地质灾害发育环境背景因子和地质灾害发生气象条件因子作为计算依据。

2.把因子带入模型计算出地质灾害危险度综合指数。

3.对地质灾害危险度综合指数进行标准化处理。

4.根据标准化后的地质灾害危险度综合评价指数，将地质灾害危险度分级。

5.利用GIS软件，绘制滑坡泥石流灾害易发区图。

本发明所述泥石流发育环境背景因子包括地形坡度、先对临界高差和地震烈度，泥石流发生气象条件因子包括临界雨量和临界雨强；泥石流发育环境背景因子和气象条件因子通过划分各因子属性类型和建立因子敏感性计算模型计算各因子属性敏感性；再建立综合指数计算模型得出泥石流危险度指数，对危险度指数进行等级划分得出泥石流卫星等级划分标准，再结合前期雨量属性类型敏感性和预报雨量属性类型敏感性的预报危险度指数得出最后的预报泥石流危险等级。

技术方案具体如下：

1.因子的选取及判别指标量值的确定

利用现场调查收集灾害点和区域地质环境数据，将模糊综合评判和灰色聚类法应用到区域地质灾害危险性评价中，并进行了合理性讨论，选取地质灾害发育环境背景因子(地形坡度、相对临界高差和地震烈度)和地质灾害发生气象条件因子(临界雨量和临界雨强)作为地质灾害危险度综合评价指数的判别因子。

2.模型的建立

建立不同灾种的危险性评价模型，在此基础上按单元求取危险性指数，划分危险性等级，进行危险性分区评价。根据地质灾害危险性构成，计算危险性指数的表达式为：

Z_W＝Z_L·A_L+Z_Q·A_Q

Z_L＝G·M·P

Z_Q＝(z·α_z+x·α_x+q·α_q+r·α_r)·k

式中：Z_W——地质灾害危险性指数；

Z_L、A_L——历史灾害强度及其权重；

Z_Q、A_Q——潜在灾害强度及其权重；

G、M、P——历史灾害规模、密度、频次；

z、x、q、r——控制地质灾害活动的地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人类活动的充分程度；

α_z、α_x、α_q、α_r——4方面控制条件的权重；

k——潜在地质灾害的判别系数，

不同灾害体的评价有不同的目的，各因子在不同层次上所处地位不同，所产生的作用和作用方式也不同，评价单元的的危险性指数公式为：

Z_w＝t_wΣS_zi×P_i/S

式中：Z_w——评价单元危险性指数；

t_w——调整系数；

S_zi——灾害体的可能成灾范围，10⁴m²；

P_i——灾害体活动概率；

S——评价单元面积，10⁴m²；

i——灾害体。

地质灾害危险度综合评价指数的模型如下：

$U=\underset{j=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\×b_j$

式中：U——地质灾害危险度综合评价指数；

j——评价因子；

a_i——j因子在i评价单元的赋值；

b_j——j因子的权重；

p——评价因子数。

3.做出评价结果

由于通过上述评估模型得到的地质灾害综合危险性指数的变化级差较小，不利于对地质灾害的空间分级区划进行深入分析，因此还需对危险度综合指数进行标准化处理。

$U^{\′}=\frac{U-U_{\min }}{U_{\max }-U_{\min }}\×100$

式中：U′——地质灾害危险度综合评价指数的归一化值；

U——地质灾害危险度综合评价指数；

U_min——地质灾害危险度综合评价指数的最小值；

U_max——地质灾害危险度综合评价指数的最大值。

根据标准化后的地质灾害危险度综合评价指数，将地质灾害危险度分为三级，见表1。

表1地质灾害易发程度分级标准

本发明的有益效果是：一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析研究形成滑坡泥石流地质灾害提供核心的可视化服务、空间信息的网格化分析技术。通过监测网格化的研究，实滑坡泥石流地质灾害实时在线监测，把输电线路和滑坡泥石流监测预警信息关联起来进行分析管理。

附图说明

图1是本发明地质灾害和线路关联分析效果图。

具体实施方式

本方法包括以下步骤：

1.选取地质灾害发育环境背景因子(地形坡度、相对临界高差和地震烈度)作为固定因子。选取监测站地质灾害发生气象条件因子(临界雨量和临界雨强)作为动态因子。

2.把固定因子和动态因子带入模型计算出地质灾害危险度综合指数。

3.对地质灾害危险度综合指数进行标准化处理。

4.根据标准化后的地质灾害危险度综合评价指数，将地质灾害危险度分为三级(可能性很大、可能性大和可能性较大)。

5.利用GIS软件，绘制滑坡泥石流灾害易发区图，如图1所示。

Claims (2)

1.一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法，其特征是，通过滑坡泥石流监测及预报数据对灾害区域进行分级绘制，并和输电线路地理信息系统进行关联分析；该方法包括以下步骤：

1.选取地质灾害发育环境背景因子和地质灾害发生气象条件因子作为计算依据。

2.把因子带入模型计算出地质灾害危险度综合指数。

3.对地质灾害危险度综合指数进行标准化处理。

4.根据标准化后的地质灾害危险度综合评价指数，将地质灾害危险度分级。

5.利用GIS软件，绘制滑坡泥石流灾害易发区图。

2.根据权利要求1所述的一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法，其特征是，泥石流发育环境背景因子包括地形坡度、先对临界高差和地震烈度，泥石流发生气象条件因子包括临界雨量和临界雨强；泥石流发育环境背景因子和气象条件因子通过划分各因子属性类型和建立因子敏感性计算模型计算各因子属性敏感性；再建立综合指数计算模型得出泥石流危险度指数，对危险度指数进行等级划分得出泥石流卫星等级划分标准，再结合前期雨量属性类型敏感性和预报雨量属性类型敏感性的预报危险度指数得出最后的预报泥石流危险等级。