CN109243145A - 一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法及系统，包括：基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。本发明根据不同地质环境特征，将评估区域划分为多个子区，并根据各子区的地质环境特征，分别确定各自的风险评估体系，开展差异化分区评估，特别是进行大区域的地质灾害风险评估时，可使评估结果更准确。

Description

一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法及系统

技术领域

本发明涉及输电线路风险评估领域，具体涉及一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法及系统。

背景技术

输电线路是电网的重要组成部分，输电线路的安全稳定运行直接影响到电网的稳定性和供电的可靠性。随着经济的快速发展导致电力需求持续增长，电力建设相应迅猛发展，输电线路覆盖范围广，输送距离长，沿途经过很多环境条件恶劣、地质地形复杂以及气候多变的地区，同时受到线路周边各种施工、采掘活动的影响，易引发杆塔和基础的变形破坏，威胁线路安全运行。根据国土资源部对中国的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等6种地质灾害隐患类型统计结果，截至2015年底，全国有地质灾害隐患点288525处，其中崩塌占23％，滑坡占51％，泥石流占11％，其他地质灾害(地面塌陷、地裂缝、地面沉降)占14％。2016年历史罕见的强降雨和洪涝，造成500千伏以上线路杆塔基础浸水、滑坡1619基，暴露出输电线路在地质灾害防治方面存在短板，地质灾害风险评估预警一直是国际上倡导的防灾减灾有效途径之一。

但地质灾害类型多，发生因素及过程复杂，形成原因不仅与该地区的降雨有关，还与地形地貌、岩体结构、植被状况及人类活动等诸多因素紧密相连，在面向输电线路地质灾害进行广域风险评估预警时，都采用一套风险评估体系是不科学的，如何在输电线路中对地质灾害进行更准确的风险评估急需解决。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法及系统，针对不同的区域，由于地质与自然地理基础有很大差异，地质环境组成与结构存在显著差异，在人类活动作用下所引发的地质环境问题具有明显的区域性，根据不同地质环境性质，将评估区划分为多个亚区，每个亚区性质相近，区别考虑每个亚区的主控因素，开展差异化分区评估，使评估结果更准确。

本发明提供的技术方案是：一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法，包括：

基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

优选的，所述将各指标分区分布图在地理信息系统上投射得到输电线路地质灾害风险分布图，包括：

获取各指标分区分布图的评估指标数据；

将所述评估指标数据利用层次分析法计算各评估指标的权重系数；

基于各评估指标的权重系数计算指标分区分布图的输电线路地质灾害风险值；

通过地理信息系统将得到输电线路地质灾害风险值的各指标分区分布图进行影像镶嵌得到完整的分布图；

基于预先设定的风险等级对所述完整的分布图进行风险划分，得到输电线路地质灾害风险分布图。

优选的，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估，包括：

在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内不同风险等级所占的面积和不同风险等级的输电线路长度；

在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，以及将相同风险等级的杆塔连接成的区段。

优选的，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内不同风险等级所占的面积和不同风险等级的输电线路长度，包括：

将所述输电线路地质灾害风险分布图按被评估区域进行裁剪，计算所述被评估区域内不同风险等级的面积；

基于输电线路的分布数据统计所述被评估区域内不同风险等级的输电线路长度。

优选的，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，以及将相同风险等级的杆塔连接成的区段，包括：

基于输电线路上杆塔的坐标信息计算所述被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，并将相同风险等级的杆塔连接成区段。

优选的，所述基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图，包括：

将获取的不同格式的输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据处理为同一格式，生成指标分布图；

基于输电线路地质灾害风险评估区域的预设因素，将输电线路地质灾害风险评估区域划分为多个子区；

基于子区将所述指标分布图进行分区裁剪，得到多个指标分区分布图。

优选的，所述评估指标数据，包括：

岩土类型数据、数字高程模型数据、地震动峰值加速度区划数据和降雨量数据。

优选的，所述的风险评估方法，还包括：

基于所述输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估生成输电线路地质灾害风险评估报告。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种输电线路地质灾害的分区评估预警系统，包括：

指标分区分布图模块，用于基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

风险分布图模块，用于运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

风险评估模块，用于在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

优选的，所述风险分布图模块，包括：

获取单元，用于获取各指标分区分布图的评估指标数据；

计算单元，用于将所述评估指标数据利用层次分析法计算各评估指标的权重系数，还用于基于各评估指标的权重系数计算指标分区分布图的输电线路地质灾害风险值；

镶嵌单元，用于通过地理信息系统将得到输电线路地质灾害风险值的各指标分区分布图进行影像镶嵌得到完整的分布图；

第一划分单元，用于基于预先设定的风险等级对所述完整的分布图进行风险划分，得到输电线路地质灾害风险分布图。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案，基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估，在面向输电线路地质灾害进行广域风险评估预警时，提供了不同范围内的风险评估体系，提高了输电线路中对地质灾害进行风险评估的准确性。

本发明提供的技术方案，根据不同地质环境特征，将评估区域划分为多个子区，并根据各子区的地质环境特征，分别确定各自的风险评估体系，开展差异化分区评估，特别是进行大区域的地质灾害风险评估时，可使评估结果更准确。

本发明提供的技术方案，将地质灾害风险和输电线路及杆塔关联起来，计算输电线路区域风险和杆塔风险，生成风险报告，可使输电线路地质灾害防治工作更有针对性。

附图说明

图1为本发明提供的一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法流程图；

图2为本发明实施例中的输电线路地质灾害的区域划分示意图；

图3为本发明实施例中的输电线路地质灾害分区评估预警方法流程图；

①-青藏子区；②-西北-东北子区；③-华中子区；④-西南子区；⑤-华东-东北子区；⑥-东南子区。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

图1为本发明提供的一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法流程图，如图1所示，包括：

步骤S1、基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

步骤S2、运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

步骤S3、在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

图3为本发明实施例中的输电线路地质灾害分区评估预警方法流程图，由于全球地质灾害类型多，发生因素及过程复杂，它的形成原因不仅与该地区的降雨有关，还与地形地貌、岩体结构、植被状况及人类活动等诸多因素紧密相连。不同的区域，由于地质与自然地理基础有很大差异，地质环境组成与结构存在显著差异，在人类活动作用下所引发的地质环境问题具有明显的区域性。因此，在面向开展输电线路地质灾害广域风险评估预警时，全区域采用一套风险评估体系是不科学的，可根据不同地质环境性质，将评估区划分为多个亚区，每个亚区性质相近，区别考虑每个亚区的主控因素，开展差异化分区评估，使评估结果更准确。

在本实施例中，以中国的输电线路地质灾害的风险评估为例，以本申请涉及的技术方案进行风险评估，具体如下：

(1)评估区域划分

中国的地貌特点总体上西北高东南低，中国大陆自西向东可以分为三个地势阶梯；

依据地形、气候和降水，中国地理分为4大区：南方地区、北方地区、西北地区、青藏地区；

如表1和图2所示，将中国地势阶梯图和地理分区图叠加，并综合考虑电网分布、地质构造、地质灾害发育情况及人类活动等环境因素，可将中国输电线路地质灾害风险评估区域划分为三大亚区，六个子区。

表1中国输电线路地质灾害风险评估区域划分

(2)评估指标数据分区裁剪

输电线路地质灾害风险评估时，可根据各子区的地质环境特征，分别确定各自的风险评估体系，例如：评估指标、评估模型。

首选运用地理信息系统GIS软件，将各种类型风险评估指标数据预处理生成全国范围的指标分布图；然后再按照6个评估区域进行分区裁剪，得到各指标分区分布图。

本实施例中，各种类型风险评估指标数据包括：岩土类型数据、数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)数据、地震动峰值加速度区划数据和降雨量数据；指标分布图，包括：岩石类型图、坡度图、基本地貌图、地烈度区划分图和降雨量图；

通过岩土类型数据生成岩石类型图，通过DEM数据生成坡度图和基本地貌图，通过地震动峰值加速度区划数据生成地烈度区划分图，通过降雨量数据生成降雨量图。

(3)地质灾害风险分区评估

分别针对6个评估区域，运用各子区既定的风险评估模型，对参与评估的指标进行数学计算，得到输电线路地质灾害风险分区分布图。

(4)分区评估结果镶嵌

运用GIS软件，将输电线路地质灾害风险分区分布图进行影像镶嵌，并根据需求设定的风险分级标准进行风险划分，最后得到全国范围的输电线路地质灾害风险分布图。

(5)输电线路区域风险评估

将输电线路地质灾害风险分布图，按照预设范围进行裁剪，计算各自范围内不同风险等级所占的面积；

并根据输电线路分布数据，统计各自范围内不同风险等级的线路长度。

在本实施例中，被评估区域为根据网省公司所辖的范围进行划分。

(6)输电线路杆塔风险评估

根据输电线路杆塔坐标信息，计算各自范围内每个杆塔所处边坡的风险等级，并将相同风险等级的杆塔连接成区段。

(7)输电线路地质灾害风险评估报告生成

根据输电线路地质灾害风险分布图，结合输电线路区域风险统计和杆塔风险统计信息，生成输电线路地质灾害风险评估报告。

其中，输电线路地质灾害风险评估报告，包括：各自范围内不同风险等级所占的面积、输电线路长度和每个杆塔所处边坡的风险等级，以及相同风险等级的杆塔连接成的区段。

本实施例中基于同一发明构思还提供了一种输电线路地质灾害的分区评估预警系统，包括：

指标分区分布图模块，用于基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

风险分布图模块，用于运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

风险评估模块，用于在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

实施例中，所述风险分布图模块，包括：

获取单元，用于获取各指标分区分布图的评估指标数据；

计算单元，用于将所述评估指标数据利用层次分析法计算各评估指标的权重系数，还用于基于各评估指标的权重系数计算指标分区分布图的输电线路地质灾害风险值；

镶嵌单元，用于通过地理信息系统将得到输电线路地质灾害风险值的各指标分区分布图进行影像镶嵌得到完整的分布图；

第一划分单元，用于基于预先设定的风险等级对所述完整的分布图进行风险划分，得到输电线路地质灾害风险分布图。

实施例中，所述风险评估模块，包括：

输电线路子模块，用于在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内不同风险等级所占的面积和不同风险等级的输电线路长度；

杆塔子模块，用于在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，以及将相同风险等级的杆塔连接成的区段。

实施例中，所述输电线路子模块，包括：

面积单元，用于将所述输电线路地质灾害风险分布图按被评估区域进行裁剪，计算所述被评估区域内不同风险等级的面积；

长度单元，用于基于输电线路的分布数据统计所述被评估区域内不同风险等级的输电线路长度。

实施例中，所述杆塔子模块，包括：

杆塔单元，用于基于输电线路上杆塔的坐标信息计算所述被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，并将相同风险等级的杆塔连接成区段。

实施例中，所述指标分区分布图模块，包括：

处理单元，用于将获取的不同格式的输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据处理为同一格式，生成指标分布图；

第二划分单元，用于基于输电线路地质灾害风险评估区域的预设因素，将输电线路地质灾害风险评估区域划分为多个子区；

结果单元，用于基于子区将所述指标分布图进行分区裁剪，得到多个指标分区分布图。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种输电线路地质灾害的分区评估预警方法，其特征在于，包括：

基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

2.如权利要求1所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图，包括：

获取各指标分区分布图的评估指标数据；

将所述评估指标数据利用层次分析法计算各评估指标的权重系数；

基于各评估指标的权重系数计算指标分区分布图的输电线路地质灾害风险值；

通过地理信息系统将得到输电线路地质灾害风险值的各指标分区分布图进行影像镶嵌得到完整的分布图；

基于预先设定的风险等级对所述完整的分布图进行风险划分，得到输电线路地质灾害风险分布图。

3.如权利要求1所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估，包括：

在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内不同风险等级所占的面积和不同风险等级的输电线路长度；

在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，以及将相同风险等级的杆塔连接成的区段。

4.如权利要求3所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内不同风险等级所占的面积和不同风险等级的输电线路长度，包括：

将所述输电线路地质灾害风险分布图按被评估区域进行裁剪，计算所述被评估区域内不同风险等级的面积；

基于输电线路的分布数据统计所述被评估区域内不同风险等级的输电线路长度。

5.如权利要求3所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述在所述输电线路地质灾害风险分布图中计算被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，以及将相同风险等级的杆塔连接成的区段，包括：

基于输电线路上杆塔的坐标信息计算所述被评估区域内每个杆塔所处边坡的风险等级，并将相同风险等级的杆塔连接成区段。

6.如权利要求1所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图，包括：

将获取的不同格式的输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据处理为同一格式，生成指标分布图；

基于输电线路地质灾害风险评估区域的预设因素，将输电线路地质灾害风险评估区域划分为多个子区；

基于子区将所述指标分布图进行分区裁剪，得到多个指标分区分布图。

7.如权利要求1所述的分区评估预警方法，其特征在于，所述评估指标数据，包括：

岩土类型数据、数字高程模型数据、地震动峰值加速度区划数据和降雨量数据。

8.如权利要求1所述的分区评估预警方法，其特征在于，还包括：

基于所述输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估生成输电线路地质灾害风险评估报告。

9.一种输电线路地质灾害的分区评估预警系统，其特征在于，包括：

指标分区分布图模块，用于基于输电线路地质灾害风险评估区域的评估指标数据和预先划分的多个分区，获得多个指标分区分布图；

风险分布图模块，用于运用风险评估模型，将各指标分区分布图在地理信息系统上计算得到输电线路地质灾害风险分布图；

风险评估模块，用于在所述输电线路地质灾害风险分布图中基于被评估区域进行输电线路区域风险评估和输电线路杆塔风险评估。

10.如权利要求9所述的分区评估预警系统，其特征在于，所述风险分布图模块，包括：

获取单元，用于获取各指标分区分布图的评估指标数据；

计算单元，用于将所述评估指标数据利用层次分析法计算各评估指标的权重系数，还用于基于各评估指标的权重系数计算指标分区分布图的输电线路地质灾害风险值；

镶嵌单元，用于通过地理信息系统将得到输电线路地质灾害风险值的各指标分区分布图进行影像镶嵌得到完整的分布图；

第一划分单元，用于基于预先设定的风险等级对所述完整的分布图进行风险划分，得到输电线路地质灾害风险分布图。