CN110782628B - 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法 - Google Patents

一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110782628B
CN110782628B CN201911172635.9A CN201911172635A CN110782628B CN 110782628 B CN110782628 B CN 110782628B CN 201911172635 A CN201911172635 A CN 201911172635A CN 110782628 B CN110782628 B CN 110782628B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mountain
landslide
dynamic model
sending module
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911172635.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110782628A (zh
Inventor
王喜斌
杨兵
李宏颖
周泽明
姚晓琼
李宗睿
王赛云
王冠宇
裴梦琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Institute of Aerospace Engineering
Original Assignee
North China Institute of Aerospace Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Institute of Aerospace Engineering filed Critical North China Institute of Aerospace Engineering
Priority to CN201911172635.9A priority Critical patent/CN110782628B/zh
Publication of CN110782628A publication Critical patent/CN110782628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110782628B publication Critical patent/CN110782628B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes

Abstract

本发明公开了一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统，包括若干个第一发送模块，均匀排布在山体表面；若干个第二发送模块，均匀排布在距离山体表面1.5～2m深度的土层中；若干个第三发送模块，均匀排布在距离山体表面4～5m深度的土层中；接收模块，用于接收北斗系统对第一发送模块、第二发送模块和第三发送模块做出的定位信息；处理模块，用于对接收模块得到的定位信息进行分析，得到监测结果；第一发送模块、第二发送模块和第三发送模块在沿山体表面的方向上交错布置。本发明能够改进现有技术的不足，提高了对于山体滑坡远期预警结果的准确度。

Description

一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及地址灾害监测技术领域，尤其是一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法。
背景技术
我国山区面积广阔，山体滑坡是雨季常见的山区地质灾害，对其进行有效监测是非常必要的。现有的山体滑坡监测系统通常是通过对山体表面涂层植被的变化来对滑坡风险进行监测预警，这种监测方式获取的山体动态数据较少，导致远期预警结果的精确度较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法，能够解决现有技术的不足，提高了对于山体滑坡远期预警结果的准确度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统，包括，
若干个第一发送模块，均匀排布在山体表面；
若干个第二发送模块，均匀排布在距离山体表面1.5～2m深度的土层中；
若干个第三发送模块，均匀排布在距离山体表面4～5m深度的土层中；
接收模块，用于接收北斗系统对第一发送模块、第二发送模块和第三发送模块做出的定位信息；
处理模块，用于对接收模块得到的定位信息进行分析，得到监测结果；
第一发送模块、第二发送模块和第三发送模块在沿山体表面的方向上交错布置。
一种上述的基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，包括以下步骤：
A、第一发送模块、第二发送模块和第三发送模块向北斗系统发送实时定位请求信息，北斗系统得到定位信息后发送至接收模块；
B、处理模块根据接收模块接收到的定位信息，分别建立由第一发送模块定位信息组成的山体表层动态模型、由第二发送模块定位信息组成的山体中间层动态模型和由第三发送模块定位信息组成的山体底层动态模型；
C、处理模块根据山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型对山体滑坡风险进行判定。
作为优选，步骤B中，山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型均包括以下要素，
建模节点，包括对应发送模块的三维数据；
模型曲面，包括根据建模节点拟合得出的曲面区域；
本层动态模型的建模节点与其相邻动态模型中距离最近的建模节点的关联函数。
作为优选，步骤C中，对山体滑坡风险进行判定包括以下步骤，
C1、若同一动态模型中不同的建模节点的位置变化量绝对值的平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险；
C2、若模型曲面出现交叉接触，则判定存在山体滑坡风险；
C3、若建模节点之间的关联函数发生变化，且变化前后的关联函数的平均距离和变化前后的关联函数的夹角的加权平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险。
作为优选，步骤C中，若相邻动态模型中距离最近的建模节点的连线与模型曲面存在交点，则判定存在山体滑坡风险。
作为优选，所述交点数量与山体滑坡风险成正比。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明利用北斗系统对山体内预设的发送模块的三维位置信息进行精确测量，从而得到山体的立体动态数据，为做出精确预警打下了基础。在判定过程中，从建模节点、模型曲面和关联函数三个维度进行综合预警，实现了对于山体动态变化的全方位监测。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明一个具体实施方式包括，
若干个第一发送模块1，均匀排布在山体表面；
若干个第二发送模块2，均匀排布在距离山体表面2m深度的土层中；
若干个第三发送模块3，均匀排布在距离山体表面4.5m深度的土层中；
接收模块4，用于接收北斗系统对第一发送模块1、第二发送模块2和第三发送模块3做出的定位信息；
处理模块5，用于对接收模块4得到的定位信息进行分析，得到监测结果；
第一发送模块1、第二发送模块2和第三发送模块3在沿山体表面的方向上交错布置。
一种上述的基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，包括以下步骤：
A、第一发送模块1、第二发送模块2和第三发送模块3向北斗系统发送实时定位请求信息，北斗系统得到定位信息后发送至接收模块4；
B、处理模块5根据接收模块4接收到的定位信息，分别建立由第一发送模块1定位信息组成的山体表层动态模型、由第二发送模块2定位信息组成的山体中间层动态模型和由第三发送模块3定位信息组成的山体底层动态模型；
C、处理模块5根据山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型对山体滑坡风险进行判定。
步骤B中，山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型均包括以下要素，
建模节点，包括对应发送模块的三维数据；
模型曲面，包括根据建模节点拟合得出的曲面区域；
本层动态模型的建模节点与其相邻动态模型中距离最近的建模节点的关联函数。
步骤C中，对山体滑坡风险进行判定包括以下步骤，
C1、若同一动态模型中不同的建模节点的位置变化量绝对值的平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险；
C2、若模型曲面出现交叉接触，则判定存在山体滑坡风险；
C3、若建模节点之间的关联函数发生变化，且变化前后的关联函数的平均距离和变化前后的关联函数的夹角的加权平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险。
步骤C中，若相邻动态模型中距离最近的建模节点的连线与模型曲面存在交点，则判定存在山体滑坡风险。
所述交点数量与山体滑坡风险成正比。
步骤C2中，若模型曲面出现若干个交叉区域，则交叉区域相对集中的位置属于出现山体滑坡的高危区域；若模型曲面出现若干个交叉区域，且交叉区域分布分散，则交叉区域面积大的位置属于出现山体滑坡的高危区域；对于高危区域进行二次实地探测，以确定滑坡风险。
本发明可以实现对于山体结构的三维立体动态监测，预警结果准确。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，其特征在于：所述基于北斗系统的山体滑坡监测系统包括，
若干个第一发送模块（1），均匀排布在山体表面；
若干个第二发送模块（2），均匀排布在距离山体表面1.5～2m深度的土层中；
若干个第三发送模块（3），均匀排布在距离山体表面4～5m深度的土层中；
接收模块（4），用于接收北斗系统对第一发送模块（1）、第二发送模块（2）和第三发送模块（3）做出的定位信息；
处理模块（5），用于对接收模块（4）得到的定位信息进行分析，得到监测结果；
第一发送模块（1）、第二发送模块（2）和第三发送模块（3）在沿山体表面的方向上交错布置；
所述基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，包括以下步骤：
A、第一发送模块（1）、第二发送模块（2）和第三发送模块（3）向北斗系统发送实时定位请求信息，北斗系统得到定位信息后发送至接收模块（4）；
B、处理模块（5）根据接收模块（4）接收到的定位信息，分别建立由第一发送模块（1）定位信息组成的山体表层动态模型、由第二发送模块（2）定位信息组成的山体中间层动态模型和由第三发送模块（3）定位信息组成的山体底层动态模型；
C、处理模块（5）根据山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型对山体滑坡风险进行判定；
步骤B中，山体表层动态模型、山体中间层动态模型和山体底层动态模型均包括以下要素，
建模节点，包括对应发送模块的三维数据；
模型曲面，包括根据建模节点拟合得出的曲面区域；
本层动态模型的建模节点与其相邻动态模型中距离最近的建模节点的关联函数；
步骤C中，对山体滑坡风险进行判定包括以下步骤，
C1、若同一动态模型中不同的建模节点的位置变化量绝对值的平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险；
C2、若模型曲面出现交叉接触，则判定存在山体滑坡风险；
C3、若建模节点之间的关联函数发生变化，且变化前后的关联函数的平均距离和变化前后的关联函数的夹角的加权平均值超过预警阈值，则判定存在山体滑坡风险。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，其特征在于：步骤C中，若相邻动态模型中距离最近的建模节点的连线与模型曲面存在交点，则判定存在山体滑坡风险。
3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的山体滑坡监测系统的监测方法，其特征在于：所述交点数量与山体滑坡风险成正比。
CN201911172635.9A 2019-11-26 2019-11-26 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法 Active CN110782628B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172635.9A CN110782628B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172635.9A CN110782628B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110782628A CN110782628A (zh) 2020-02-11
CN110782628B true CN110782628B (zh) 2021-01-19

Family

ID=69392489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911172635.9A Active CN110782628B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110782628B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115854854A (zh) * 2022-12-26 2023-03-28 中国科学院西北生态环境资源研究院 一种多物理场的多年冻土区滑坡监测体系及监测方法
CN116935581B (zh) * 2023-07-21 2024-05-03 深圳市天工测控技术有限公司 基于多传感监测的山体滑坡预警方法及系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607488B (zh) * 2012-02-23 2014-12-03 中国科学院力学研究所 一种监测滑坡滑动面位移变形的装置及方法
CN104074179A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 土坡稳定性自动检测系统及检测方法
CN105957311A (zh) * 2016-06-01 2016-09-21 中国水利水电科学研究院 自适应扩展的边坡稳定智能监测预警系统
CN105976569A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 长安大学 一种滑坡灾害监测系统及方法
CN106781289A (zh) * 2016-12-24 2017-05-31 中铁十八局集团有限公司 一种隧道放炮施工对山体岩堆运动的监测装置
CN208027544U (zh) * 2017-08-06 2018-10-30 中铁二院工程集团有限责任公司 滑坡监测预警系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于北斗系统的山体滑坡监测及预警系统;黄楚滨等;《民营科技》;20170831;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110782628A (zh) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103968800B (zh) 一种盾构隧道变形无线监测系统及方法
CN103743441B (zh) 一种边坡安全的多元耦合在线监测系统及方法
CN107808498A (zh) 一种山体滑坡的监测方法及应用该方法的监测系统
CN110782628B (zh) 一种基于北斗系统的山体滑坡监测系统及其监测方法
CN102943459A (zh) 深基坑变形稳定性远程智能监测及三维预警方法与系统
CN105989697A (zh) 一种基于多源传感器的滑坡监测和预警装置
CN107067690A (zh) 一种基于ZigBee的隧道自动化监测系统及其监测方法
CN107621231A (zh) 一种隧道二次衬砌厚度检测方法
CN106781291A (zh) 一种基于位移量的降雨型滑坡预警方法及装置
CN108955775A (zh) 一种具有rdss功能的定位监测装置及方法
CN115263432A (zh) 一种深埋隧洞稳定性和安全性监测分析系统
CN115691058A (zh) 一种基于多监测场合的全息立体组网滑坡智慧预警方法
CN115014224A (zh) 基于LiDAR点云与倾斜航空影像的地表形变监测方法
CN115422766A (zh) 一种基于数字孪生技术的泥石流监测方法及系统
CN205177100U (zh) 一种残留堰塞坝体在暴雨下形成泥石流临灾预警系统
CN103046526A (zh) 深基坑底面隆起远程智能监测三维数字预警方法与系统
CN103046525A (zh) 深基坑力学稳定性远程智能监测及三维预警方法与设施
CN109190593B (zh) 基于凹凸类别划分的山区道路沿线边坡稳定性初步判别方法
CN106840082A (zh) 一种地铁形变检测系统
Forrest et al. Cost effective surface disruption detection system for paved and unpaved roads
CN111881566B (zh) 基于实景仿真的滑坡位移检测方法及装置
CN203012914U (zh) 高边坡综合稳定性远程三维数字安全预警系统
CN209131714U (zh) 一种具有rdss功能的定位监测装置
CN211123324U (zh) 一种基于bim+gis的隧道施工超前地质预报信息系统
CN115220035B (zh) 一种道路空洞检测系统和检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant