CN106781291A

CN106781291A - 一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置

Info

Publication number: CN106781291A
Application number: CN201611270478.1A
Authority: CN
Inventors: 柳成荫; 韩喜双
Original assignee: Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Current assignee: Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2036-12-29
Also published as: CN106781291B

Abstract

本发明提供了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置。所述方法包括：获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。可见，通过实施本发明实施例，结合降雨强度和目标监测点的位移量能够对降雨型滑坡进行准确预警。

Description

一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置。

背景技术

我国是一个山体滑坡频繁的国家，山体滑坡破坏基础设施，给国家现代化建设和人民的生活造成了严重的影响。每年全国有相当多的城市及村镇遭受山体滑坡的危害，每年造成的经济损失不计其数。据统计，约90％的山体滑坡与降雨有关，如何使用降雨信息这一滑坡诱导因素进行预警成为目前亟待解决的问题。

现有技术也有降雨型滑坡的预警方案，他们只以一个降雨强度对边坡稳定性进行分析，然后根据分析结果进行预警。

需要指出的是，仅仅以总降雨量或者降雨强度对边坡稳定性进行分析是片面的，得到的分析结果导致预警不准确。

发明内容

本发明实施例提供了降雨型滑坡的预警方法及装置，能够对降雨型滑坡进行准确预警。

本发明实施例第一方面公开了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法，所述方法包括：

获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

结合本发明第一方面，在本发明第一方面的第一种可能的实施方式中，所述判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值之前，所述方法还包括：

获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

根据所述土层结构参数和所述土体参数建立所述边坡的模型；

根据边坡的模型确定所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数；

根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量；

根据安全系数、所述目标降雨强度以及与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量确定目标位移量阈值。

结合本发明第一方面的第一种可能的实施方式，在本发明第一方面的第二种可能的实施方式中，所述根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量之前，所述方法还包括：

根据所述边坡的降雨强度与降雨持续时间曲线确定所述目标降雨强度。

结合本发明第一方面的第二种可能的实施方式，在本发明第一方面的第三种可能的实施方式中，所述发布预警信息之前，所述方法还包括：

根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系；

所述当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值，发布预警信息，包括：

当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，根据所述目标监测点的位移量以及所述目标监测点的位移量与预警级别的映射关系确定所述边坡的预警级别；

发布所述边坡的预警级别。

结合本发明第一方面的第三种可能的实施方式，在本发明第一方面的第四种可能的实施方式中，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系，包括：

其中，Fs表示边坡初始状态的稳定系数；F_si表示边坡在实际遭受降雨时的安全系数改变值；F₀表示边坡临界安全系数，p表示危险系数；

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

本发明第二方面公开了一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置，所述降雨型滑坡的预警装置包括：

获取单元，用于获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；其中，所述目标监测点至少包括两个监测点，分别位于所述边坡的顶部和中部；

判断单元，用于当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

发布单元，用于当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

结合本发明第二方面，在本发明第二方面的第一种可能的实施方式中，所述降雨型滑坡预警装置还包括建模单元和确定单元；

所述获取单元，用于获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

所述建模单元，用于根据所述土层结构参数和所述土体参数建立所述边坡的模型；

所述确定单元，用于根据边坡的模型确定所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数；

所述确定单元，还用于根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量；

所述确定单元，还用于根据安全系数、所述目标降雨强度以及与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量确定目标位移量阈值。

结合本发明第二方面的第一种可能的实施方式，在本发明第二方面的第二种可能的实施方式中，

所述确定单元，还用于根据所述边坡的降雨强度与降雨持续时间曲线确定所述目标降雨强度。

结合本发明第二方面的第二种可能的实施方式，在本发明第二方面的第三种可能的实施方式中，

所述确定单元，还用于根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系；

所述发布单元具体包括确定子单元和发布子单元：

所述确定子单元，用于当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，根据所述目标监测点的位移量以及所述目标监测点的位移量与预警级别的映射关系确定所述边坡的预警级别；

所述发布子单元，用于发布所述边坡的预警级别。

结合本发明第二方面的第三种可能的实施方式，在本发明第二方面的第四种可能的实施方式中，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系公式为：

其中，F_s表示边坡初始状态的稳定系数；F_si表示边坡在实际遭受降雨时的安全系数改变值；F₀表示边坡临界安全系数，p表示危险系数；

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

本发明第三方面公开了一种降雨型滑坡预警装置，所述降雨型滑坡预警装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如第三方面所述的方法。

本发明实施例的方案中，获取边坡的当前降雨量以及目标监测点当前的位移量；当所述当前降雨量大于目标降雨量时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。可见，通过实施本发明实施例，结合位移量能够对降雨型滑坡进行准确预警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法的流程示意图；

图1b为本发明实施例提供的一种边坡数值分析模型与拟监测点示意图；

图1c为本发明实施例提供的一种边坡初始安全系数示意图；

图1d为本发明实施例提供的一种降雨强度与降雨持续时间数据拟合曲线图；

图1e为本发明实施例提供的一种边坡初始总应力示意图；

图1f为本发明实施例提供的一种安全系数与A点位移增量的拟合曲线图；

图1g为本发明实施例提供的一种安全系数与C点位移增量的拟合曲线图；

图1h为本发明实施例提供的一种降雨型滑坡预警系统的架构示意图；

图1i为本发明实施例提供的一种滑坡监测点平面布置示意图；

图1j为本发明实施例提供的一种管道内部布置的有线传感器类型及其细节汇总表；

图2为本发明实施例提供的另一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置的具体结构。

具体实施方式

本发明实施例提供了本发明实施例提供了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置，能够对降雨型滑坡进行准确预警。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明说明书、权利要求书和附图中出现的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的一个实施例中公开了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法，所述方法包括：获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

请参阅图1a，图1a是本发明一个实施例提供的一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法。该方法具体包括：

S101、获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

S102、当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

S103、当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

需要指出的是，在执行S101至S103的步骤之前，还需要对边坡进行建模，以获取目标降雨强度和目标位移量阈值。

可以理解的是，在对边坡建模之前，需要对边坡进行勘测以获取所述边坡的土层结构参数和土体参数。

举例来说，比如某边坡的土层分为人工填土层、粉质黏土层、砾质黏土层和全风化花岗岩这四层，那么就需要测量每个土层的深度，以及每个土层的相关参数。

具体的，参见下表，下表为某边坡各个土层渗流分析参数。其中，需要指出的是，所需要获取的参数类型包括但不限于下表所示的类型。

具体的，参见下表，下表为某边坡边坡稳定性分析的土体参数。所需要获取的参数类型包括但不限于下表所示的类型。

进一步，需要指出的是，在获取边坡的相关参数后，将所述相关参数输入到有限元分析软件，建立边坡的有限元模型。然后根据有限元模型计算初始安全系数。

举例来说，根据勘测的数据可以绘制滑坡监测区的边坡地质勘测的剖面，如图1b所示。在图1b中标出了拟监测点A、B、C和D，其中A和C点监测水平位移。根据地质勘测结果以及边坡实际情况，设定出边坡模型的边界条件：将全风化花岗岩与强风化花岗岩的交界面设定为地下水边界，边坡的左右两侧设定为不透水边界，边坡表面设定为降雨入渗边界，其中斜坡处降雨量按照降雨强度的法相取值。采用边坡所在区域的年平均降雨量为2000mm获得边坡初始渗流状况，通过SEEP/W软件获得边坡渗流后将其导入SLOPE/W模块中，通过Morgenstern-Price法和Bishop法最终得到边坡初始安全系数Fs均为1.340，如图1c所示。

其中，需要指出的是，对于边坡的监测点一般设置在边坡的顶部、底部和边坡上。对于具体的位置在此不做限制。可以理解的是，在进行建模后，可以以边坡的不同降雨强度为输入条件，针对该边坡模型进行模拟。

所述降雨强度与降雨持续时间曲线的公式为：

其中，所述I表示降雨强度(mm/h)；D表示降雨持续时间(h)；参数a和b是根据边坡土层结构参数和土体参数确定的；其中，当降雨强度达到土体表面土层的渗透系数k_s1时，增加降雨强度并不会显著改变边坡的整体稳定；当降雨强度低于边坡二级土层的渗透系数k_s2时，随着降雨时间的持续增长，此时的降雨强度并不会显著影响边坡的整体稳定。

举例来说，边坡的安全系数都从1.34减少到临界值1.2时，可以分析得到不同降雨强度对应的降雨持续时长，如下表(降雨强度-降雨持续时间曲线数据)。

在获取降雨强度-降雨持续时间曲线数据后，可以将上表中所示的降雨强度与降雨持续时长的关系进行拟合，通过MATLAB可以拟合出该边坡的降雨强度-降雨持续时间曲线，其中，超过4.5mm/h的降雨强度对应的降雨时间均值为218h，对应的算式结果为：

式中k1——降雨强度限值，界限定为4.5mm/h；k2——降雨强度限值，界限定为1.5mm/h。其中，得到如图1d所示降雨强度与降雨时长的拟合曲线。

可以理解的是，在获取降雨强度与降雨时长的拟合曲线之后，可以根据该曲线获取临界累积降雨量。

举例来说，根据该边坡的降雨强度-降雨持续时间拟合曲线以及典型降雨工况的累积降雨量可得：当降雨强度I在2mm/h～4mm/h时，数据点的累积降雨量的平均值为749mm。为了保证边坡位移阶段的预判，当前期有效降雨量达到临界累积降雨量的30％时(即225mm)，可以确定该边坡进入位移预警阶段。

另一方面，需要指出的是，可以采用有限元数值分析方法，获得边坡拟监测部位的位移预警阈值，其中，该位移预警阈值包括多个目标位移量阈值。

举例来说，如图1e所示，可以采用有限元数值方法，分析同一边坡在降雨下的安全系数变化。将边坡的左右两端边界的水平方向位移为零，竖直方向自由；边坡的下边界的水平和竖直方向位移均为零，采用弹塑性摩尔库伦破坏准则的本构模型，并以年降雨量为2000mm的边坡渗流状态建立边坡初始应力应变模块，边坡的初始总应力(单位为Kpa)和位移监测点A、C。以初始应力和初始渗流为基础对边坡进行流固耦合分析，最终获取边坡监测点位移信息进而拟定边坡位移预警阈值。

具体的，以边坡初始渗流和应力为基础，在边坡的降雨入渗边界上施加获取降雨预警阈值时的典型降雨，通过对边坡进行流固耦合分析，获得了各个降雨阶段边坡的安全系数以及对应监测点A、C的位移增量数据，如下表所示。

可以理解的是，根据安全系数与A点和C点位移增量的关系，应用MATLAB可以拟合出两者之间的关系，拟合方程为：

ΔX＝8.857e9×F_s ^-96.94+3.913；

ΔX＝2.225e10×F_s ^-98.88+8.232；

式中ΔX表示位移增量(mm)；Fs表示边坡安全系数。

为了体现降雨对边坡的损伤程度，定义了边坡的危险系数p，即降雨引起的边坡安全系数的减少值以及边坡具备的安全储备值的比值，公式为:

式中F_s表示边坡初始状态的稳定系数，本边坡为1.34；F_si表示边坡在实际遭受降雨时的安全系数改变值；F₀表示边坡临界安全系数，本边坡取1.20。

举例来说，用p＝0.3作为边坡进入匀速位移阶段起征点的限值，此时的安全系数F_si＝1.298，在拟合的曲线中可以得到A1和C1点；用p＝0.6作为边坡进入初加速位移阶段起征点的限值，此时的安全系数Fsi＝1.256，在拟合的曲线中可以得到A2和C2点；用p＝0.8作为边坡进入中加速位移阶段起征点的限值，此时的安全系数Fsi＝1.228，在拟合的曲线中可以得到A3和C3点；用p＝0.9作为边坡进入加加速位移阶段起征点的限值，此时的安全系数Fsi＝1.214，在拟合的曲线中可以得到A4和C4点。

需要指出的是，根据边坡各个阶段的演变规律以及边坡预警级别的准则，可以获得坡顶A点和坡底C点的位移增量预警阈值界定值，如下表所示。

下表为坡顶A点阶段式预警。

下表为坡底C点阶段式预警。

具体的，根据边坡位移演变阶段的特点，标出了边坡坡顶监测点A各个位移阶段的起征点A1、A2、A3以及A4，如图1f所示。

具体的，根据边坡位移演变阶段的特点，标出了边坡坡底监测点C各个位移阶段的起征点C1、C2、C3以及C4，如图1g所示。

从图1f和图1g中可以看出，A1和C1点是边坡进入匀速位移阶段的起征点，A2和C2点是边坡进入初加速位移阶段的起征点，A3和C3点是边坡进入中加速位移阶段的起征点，A4和C4点是边坡进入加加速位移阶段的起征点。

由上所述，边坡模型的有限元计算结果可以同时得到安全系数、边坡的降雨情况、边坡拟监测点的位移和边坡监测点的含水率多少，通过分析可以获得拟监测边坡的降雨强度-降雨持续时间曲线，进而给出不同安全系数下的拟监测边坡的降雨预警阈值、位移预警阈值。

需要指出的是，根据上述描述，可以根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系；结合步骤S103和上述位移量阈值，所述当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值，发布预警信息，包括：当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，根据所述目标监测点的位移量以及所述目标监测点的位移量与预警级别的映射关系确定所述边坡的预警级别；发布所述边坡的预警级别。其中，常见的预警类型包括注意级、警示级，警戒级以及警报级。

另外，需要指出的是，步骤S101和S102中的当前降雨强度可以通过传感器来获取。

为了更好理解本发明，在本发明的实施例中公开的一种降雨型滑坡的监测系统，下面先对本发明实施例适用的网络构架进行描述。如图1h所示，该网络构架示意图可以包括传感器、无线传感器终端节点、无线传感器路由节点、无线传感器网关节点、远程监控中心。

其中，传感器包括有线传感器和无线传感器，有线传感器与无线传感器通过串口相连，结合成无线传感器终端节点，把监测数据传送给基站，基站通过无线手机网络模块连接至远程监控预警中心实现了监测数据的实时远程传输，搭建起了基于无线传感器网络的降雨型滑坡预警系统，真实、可行、有效的实施远程实时监控边坡滑坡。

根据监测方案的要求，建立多跳树簇型的无线传感器监测网，其中，无线传感器终端节点Ⅰ、终端节点Ⅱ和终端节点Ⅲ将采集的数据发送给路由节点Ⅰ，无线传感器终端节点Ⅳ和终端节点Ⅴ将采集的数据发送给路由节点Ⅱ，路由节点Ⅰ和路由节点Ⅱ将汇聚的数据转发给网关节点，网关节点通过手机网络无线通信的方式发送给远程监控中心。

可以理解的是，该远程监控中心可以是S101-S103的执行主体。

无线传感器终端节点、路由节点和网关节点的硬件开发是以自主开发的无线传感器节点板为基础的。其中，无线传感器终端节点为重要的组成部分，较为复杂，由采集模块、处理器模块、无线通信功能模块以及智能电源模块组成。无线传感器路由节点没有可以接有线传感器的采集模块，它的功能是将终端节点传来的数据进行汇聚并将其转发给网关节点，同时，路由节点还可以传达网关节点发送给终端节点的指令。

具体的，根据滑坡监测区拟监测边坡的地质勘探结果，制定了拟监测边坡管道内部传感器布置方案，如图1i所示，对拟监测边坡进行了钻孔施工和管道安装，监测点现场安装布置情况如下：在边坡的A和A'点的倾斜管中埋置倾角传感器用来测量水平位移，目前已经埋置倾斜管。在边坡顶端与A和A'平行处有一个钻孔E，在此监测点埋置侧面钻孔的PVC管用来放置液位传感器，目前已经埋置PVC管。在B和B'点处钻取2m钻孔埋置土壤湿度传感器用来测量土壤饱和度，钻孔点在边坡中的位置如图所示。在C和C'点的倾斜管中埋置倾角传感器用来测量土层水平位移，目前已经埋置倾斜管。在D点处埋置侧面钻孔的PVC管用来放置液位传感器，进而获得测点处地下水位，目前已经埋置PVC管。

具体布置方案如下：

(1)在A(A')点和C(C')点处边坡内部10m土层内，每隔2m安装一个倾角传感器；在B和B'点处边坡内部2m土层内，每隔1m埋置一个土壤湿度传感器；

(2)在D点处10m深处安装一个液位传感器，在E点处20m深处安装一个液位传感器，所采集的数据通过无线传感器终端节点发送给网关节点，网关节点通过手机网络无线通信方式将接收到的数据发送给远程监控中心。

其中，在管道内部布置的有线传感器类型及其细节汇总在图1j中。整个降雨型滑坡预警系统由无线传感器终端节点、路由节点、网关节点和远程监控预警中心组成，应用无线传感器传输数据进而实现对降雨型滑坡的监测预警。

如图2所示，在本发明的另一实施例中，提供了一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法，该方法包括：

S201、获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

其中，也可以是获取所述边坡的当前降雨量，判断当前降雨量是否大于预设降雨量；

S202、获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

S203、根据所述土层结构参数和所述土体参数建立所述边坡的模型；

S204、根据边坡的模型确定所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数；

S205、根据所述边坡的降雨强度与降雨持续时间曲线确定目标降雨强度；

S206、根据目所述标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量；

S207、根据安全系数、所述目标降雨强度以及与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量确定目标位移量阈值；

S208、当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

其中，可以理解的是，该目标监测点为边坡的深层监测点，比如距离地表10米，目标监测点一般位于边坡顶部，边坡底部或边坡上。

S209、当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系；

其中，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系，包括：

其中，Fs表示边坡初始状态的稳定系数；F_si表示边坡在实际遭受降雨时的安全系数改变值；F₀表示边坡临界安全系数，p表示危险系数。

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

S210、根据所述目标监测点的位移量以及所述目标监测点的位移量与预警级别的映射关系确定所述边坡的预警级别；

其中，目标监测点的位移量可以通过传感器获取。

S211、发布所述边坡的预警级别。

从上可知，通过实施本发明实施例提供的方法，获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。可见，通过实施本发明实施例，结合降雨强度和目标监测点的位移量能够对降雨型滑坡进行准确预警。

如图3所示，图3描述了降雨型滑坡的预警装置300的具体结构，该装置可以为图1h中的远程监控中心(该远程监控中心可以是服务器，也可以是终端)，该装置300包括：

获取单元301，用于获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

判断单元302，用于当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

发布单元303，用于当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

其中，获取单元301、判断单元302以及发布单元303可以用于执行实施例1中步骤S101至S103所述的方法，具体描述详见实施例1对所述方法的描述，在此不再赘述。

如图4所示，图4描述了降雨型滑坡的预警装置的具体结构，该装置可以为图1h中的远程监控中心(该远程监控中心可以是服务器，也可以是终端)，该装置400包括：

获取单元401，用于获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

获取单元401，用于获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

建模单元404，用于根据所述土层结构参数和所述土体参数建立所述边坡的模型；

确定单元405，用于根据边坡的模型确定所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数；

确定单元405，还用于根据所述边坡的降雨强度与降雨持续时间曲线确定所述目标降雨强度；

确定单元405，还用于根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量；

确定单元405，还用于根据安全系数、所述目标降雨强度以及与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量确定目标位移量阈值；

判断单元402，用于当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；

确定单元405，还用于根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系；

具体的，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系公式为：

其中，F_s表示边坡初始状态的稳定系数；F_si表示边坡在实际遭受降雨时的安全系数改变值；F₀表示边坡临界安全系数，p表示危险系数。

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

发布单元403，用于当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。

具体的，发布单元403具体包括确定子单元和发布子单元：

所述发布子单元，用于发布所述边坡的预警级别。

其中，获取单元401、判断单元402、发布单元403、建模单元404以及确定单元405可以用于执行实施例2中步骤S201至S211所述的方法，具体描述详见实施例2对所述方法的描述，在此不再赘述。

请参阅图5，在本发明的另一个实施例中，提供一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置的具体结构。所述装置500包括CPU501、存储器502、总线503。

其中，CPU501执行预先存储在存储器502中的程序，该执行过程具体包括：

获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

可选的，所述判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值之前，所述执行过程还包括：

获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

可选的，所述根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量之前，所述执行过程还包括：

可选的，所述发布预警信息之前，所述执行过程还包括：

发布所述边坡的预警级别。

可选的，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系，包括：

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

可以看出，本发明实施例的方案中，获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；当所述当前降雨强度大于目标降雨强度时，判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值；当所述目标监测点的位移量大于目标位移量阈值时，发布预警信息。可见，通过实施本发明实施例，结合降雨强度和目标监测点的位移量能够对降雨型滑坡进行准确预警。

前述图1、图2所示的实施例中，各步骤方法流程可以基于该装置的结构实现。

前述图3、图4所示的实施例中，各单元功能可以基于该装置的结构实现。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述目标监测点的位移量是否大于目标位移量阈值之前，所述方法还包括：

获取所述边坡的土层结构参数和土体参数；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据目标降雨强度、所述边坡的初始应力参数和初始渗流参数确定与所述目标降雨强度相匹配的目标监测点的位移量之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发布预警信息之前，所述方法还包括：

发布所述边坡的预警级别。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系，包括：

p = \frac{F_{s} - F_{s i}}{F_{s} - F_{0}};

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。

6.一种基于位移量的降雨型滑坡预警装置，其特征在于，所述降雨型滑坡的预警装置包括：

获取单元，用于获取边坡的当前降雨强度以及目标监测点当前的位移量；

7.根据权利要求6所述的降雨型滑坡预警装置，其特征在于，所述降雨型滑坡预警装置还包括建模单元和确定单元；

8.根据权利要求7所述的降雨型滑坡预警装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的降雨型滑坡预警装置，其特征在于，

所述发布单元具体包括确定子单元和发布子单元：

所述发布子单元，用于发布所述边坡的预警级别。

10.根据权利要求9所述的降雨型滑坡预警装置，其特征在于，所述根据危险系数、所述安全系数确定目标监测点的位移量与预警级别的映射关系公式为：

p = \frac{F_{s} - F_{s i}}{F_{s} - F_{0}}

其中，可以根据(F_s-F_si)确定对应的目标监测点的位移量；

其中，根据p的值可以确定预警级别。