CN112069277B - 基于数字地图的地层属性异常点呈现方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于数字地图的地层属性异常点呈现方法、系统及设备，涉及地质分析的技术领域，其包括以下步骤：导入指定区域的地图数据；获取各路段的物探成果图，并记录物探成果图上地层属性异常点的位置；计算得出地层属性异常点的坐标，并依据坐标查找地图数据上对应的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息；生成对应地层属性异常点的地质标识；获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识显示于人机交互画面上，得到显示有地质标识的地图。本发明具有能对地层属性异常点所在位置进行精确定位并直观得展示于地图上以方便实时查看从而方便现场地质勘查、查询异常点影响范围内的人员与设施的部署情况的效果。
Description
技术领域
本发明涉及地质灾害防治的技术领域，尤其是涉及基于数字地图的地层属性异常点呈现方法、系统及设备。
背景技术
数字地图，包括GIS地图，用于对全球或指定区域的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，一般采用地图的形式进行直观得展示。
参照图1，综合地质物探成果图又称地质物探综合成果图，是综合反映工作区地质物探成果的图件，包括物探解译异常点（包括地质构造异常点、溶洞土洞异常点、空洞异常点、管线异常点等）、地质分层界线及地层电阻率等高线分布等，是一种综合性的物探解译成果图。综合地质物探成果图一般以地图上某一直线路段的地层结构剖面图的形式展现，因此可以对地层属性异常点进行展示，以此方便工作人员分析地层属性异常点所产生的隐患，从而提前做出预警和拟定防范措施，以此减少溶洞2塌陷等地质异常点造成的经济损失和人员伤亡。
地层属性异常点的分析一般需要现场地质勘查所得到的实际数据来支撑，且工作人员需要在地质隐患分析后制定相应等级的防范措施，并告知其他相关单位依照制定的防范措施对地层属性异常点所在的现场进行预警和布置，例如设立绕行的告示牌以减少过往车辆从而降低地面荷载等措施。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在现场地质勘查采集数据前以及各单位协调人员、设施部署过程前均需要得到地质隐患所在位置的地理信息以方便工作的进行，现有技术中一般只能通过口头或文字的形式粗略描述大致的路段并告知，期间容易出现误解等纰漏，不利于现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供基于数字地图的地层属性异常点呈现方法，能对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明的上述第一发明目的是通过以下技术方案得以实现的：基于数字地图的地层属性异常点呈现方法，包括以下步骤：获取并导入指定区域的地图数据；
获取指定区域内各路段的物探成果图，并记录物探成果图上地层属性异常点的位置；
依据地图数据以及物探成果图上地层属性异常点的位置计算得出地层属性异常点的坐标，并依据地层属性异常点的坐标查找地图数据上对应的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息；
获取并依据地层属性异常点对应的绑定信息生成对应地层属性异常点的地质标识；
获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识显示于人机交互画面上，得到显示有地质标识的地图。
通过采用上述技术方案，在物探时获取指定区域的各路段的物探成果图，然后依据地图数据与地层属性异常点在物探成果图上的位置计算出地层属性异常点所在位置的坐标，并将地图上的坐标点与地层属性异常点的坐标点绑定以生成绑定信息，并生成地质标识，再将地质标识显示于人机交互画面上的地图上，以此对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当获取到对应地质标识的触发信号时生成地质标识对应的地层属性异常点的拓展信息与拓展视图，拓展信息显示于拓展视图上，且拓展视图显示于人机交互画面上，拓展信息包括地层属性异常点的灾害发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失。
通过采用上述技术方案，触发信号可以是鼠标单击、双击等方式，以此展开拓展视图并显示拓展信息，拓展信息是依据物探时得到的勘查数据对当前的地层属性异常点进行预估分析而得到的，包括发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失等，从而方便工作人员制定有效的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当获取到对应地质标识的触发信号时展开并显示该地质标识对应的地层属性异常点的灾害模拟演示画面，灾害模拟演示画面用于展示地层属性异常点的预估受灾区域，预估受灾区域采用封闭图形表示。
通过采用上述技术方案，通过预估受灾区域对地层属性异常点演变为地质灾害后的状态进行演示，以此方便工作人员直观得看到预估受灾区域并针对该区域进行防范措施的布置，提升规划与布置的效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括如下步骤：获取指定区域内各路段的起点坐标与终点坐标，并依据各路段的起点坐标、终点坐标以及物探成果图上地层属性异常点的位置计算出地层属性异常点在指定区域的坐标。
通过采用上述技术方案，依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出地层属性异常点所在位置的坐标，并将地图上的坐标点与地层属性异常点的坐标点绑定以生成绑定信息，以此对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便实时查看。
针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的是提供基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，能对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明的上述第二发明目的是通过以下技术方案得以实现的：基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，包括：地图数据获取单元，用于获取指定区域的地图数据；
地质信息采集单元，用于获取指定区域内各路段的起点坐标与终点坐标，并依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出地层属性异常点所在位置的坐标；
处理单元，用于获取指定区域内各地层属性异常点所在位置的坐标，并依据地层属性异常点的坐标查找地图数据上的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息；
标识单元，用于获取并依据地层属性异常点对应的绑定信息生成地质标识；
显示单元，用于获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识显示于人机交互画面上。
通过采用上述技术方案，在物探时获取指定区域的各路段的物探成果图，然后依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出地层属性异常点所在位置的坐标，并将地图上的坐标点与地层属性异常点的坐标点绑定以生成绑定信息，并生成地质标识，再将地质标识显示于人机交互画面上的地图上，以此对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述地质标识包括静态或动态的文字和/或图像。
通过采用上述技术方案，地质标识采用静态或动态的文字和/或图像，以此方便工作人员及时查看到位置坐标，减少查找时间，提升查找效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述地层属性异常点的位置坐标为(x，y)：x=X+(A-X)*d/D，y=Y+(B-X)*d/D，其中，该地层属性异常点所在路段的的起点的坐标为（X，Y）且其终点的坐标为（A，B），该地层属性异常点所在路段的物探成果图的长度为D且其物探成果图上的地层属性异常点距离对应选定路段起点的一端的距离为d。
通过采用上述技术方案，选定地图上的路段，设该地层属性异常点所在路段的一端为起点且其另一端为终点，指定物探成果图的两端分别对应该地层属性异常点所在路段的起点、终点，设该地层属性异常点所在路段的起点的坐标为（X，Y），终点的坐标为（A，B），设该地层属性异常点所在路段的物探成果图的长度为D且其上的地层属性异常点距离对应选定路段起点的一端的距离为d，则地层属性异常点的位置坐标为(x，y)：x=X+(A-X)*d/D，y=Y+(B-X)*d/D，以此方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理单元包括危险等级评估子单元，危险等级评估子单元用于获取各地层属性异常点的拓展信息并生成拓展视图，拓展信息显示于拓展视图上且拓展视图显示于人机交互画面上，拓展信息包括地层属性异常点的灾害发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失，所述拓展信息还包括地层属性异常点尺寸、地层属性异常点深度、预估塌陷面积以及预估塌陷深度。
通过采用上述技术方案，依据物探时得到的勘查数据对当前的地层属性异常点进行预估分析，得到如发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失的拓展信息，从而有针对性地制定有效的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失；地层属性异常点会造成地表塌陷，影响人员、交通以及住房安全，地质异常点，如溶洞的尺寸、深度会影响到溶洞塌陷时造成的坑体覆盖区域面积，通过地层属性异常点的尺寸、深度等原始数据及预估塌陷面积、预估塌陷深度等计算分析得到的成果数据可以方便工作人员制定有效的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理单元包括防范隐患指示子单元，防范隐患指示子单元用于获取依据各地层属性异常点的拓展信息预估得到的指示信息并生成指示视图，指示信息显示于指示视图上且指示视图显示于人机交互画面上，所述指示信息包括地层属性异常点埋深深度以及地面荷载极限值。
通过采用上述技术方案，防范隐患指示子单元可以依据拓展信息得到指示信息，指示信息用于告知工作人员地层属性异常点演变为地质灾害的触发条件，从而有助于工作人员制定有效的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失；地层属性异常点可以通过混凝土加固地表结构，或减轻地面荷载的方式减小地层属性异常点演变为地质灾害的概率，以此避免地质灾害的发生，因此通过地层属性异常点尺寸、地层属性异常点深度等拓展信息计算分析可以得到混凝土所需厚度及地面荷载控制范围等，从而辅助工作人员制定有效的防范措施，减少地质灾害造成的人员、经济损失。
针对现有技术存在的不足，本发明的第三目的是提供一种智能设备，能对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本发明的上述第三发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能设备，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述基于数字地图的地层属性异常点呈现方法的计算机程序。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
在物探时获取指定区域的各路段的物探成果图，然后依据地图数据与地层属性异常点在物探成果图上的位置计算出地层属性异常点所在位置的坐标，并将地图上的坐标点与地层属性异常点的坐标点绑定以生成绑定信息，并生成地质标识，再将地质标识显示于人机交互画面上的地图上，以此对地层属性异常点所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况；
依据物探时得到的勘查数据对当前的地层属性异常点进行预估分析，得到如发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失的拓展信息，从而方便制定有效的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失；
通过预估受灾区域对地层属性异常点演变为地质灾害后的状态进行演示，以此方便工作人员直观得看到预估受灾区域并针对该区域进行防范措施的布置，提升规划与布置的效率。
附图说明
图1是背景技术中的物探成果图；
图2是本实施例的平面示意图；
图3是原理流程图。
附图标记：1、地质标识；2、溶洞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2，为本发明公开的基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，用于对地层属性异常点所在位置进行精确定位并直观得展示于地图上以方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况，包括地图数据采集单元、地质信息采集单元、处理单元、标识单元以及显示单元。地层属性异常点可以是溶洞2、空洞、土洞等，本实施例中采用溶洞2为示例。
地图数据采集单元用于采集指定区域内的地图数据，本实施例中采用GIS地图，如卫星地图、2D平面图、3D俯视图等，地图数据包括但不限于经纬度坐标点、道路、建筑、地形等地理信息，观察角度可以是俯视或等轴测视角。
地质信息采集单元用于获取指定区域内各路段的起点坐标与终点坐标，起点坐标与终点坐标可以在物探时通过GPS定位仪进行测量，并依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出溶洞2所在位置的坐标。本实施例中提及的坐标可以采用经纬度坐标，也可以采用水平直角坐标。
具体测算方法为，选定地图上的路段，并获取该路段对应的物探成果图，设该溶洞2所在路段的一端为起点且其另一端为终点，采用标记的方式指定物探成果图的两端分别对应该溶洞2所在路段的起点、终点。其中，该溶洞2所在路段的起点的坐标（X，Y）已知，而该溶洞2所在路段的物探成果图可以通过测量得到其长度，设其长度为D，且物探成果图上通过岩层的分布可以直观得找到溶洞2的位置，则可以得到该溶洞2所在路段的物探成果图上的溶洞2距离对应选定路段起点的一端的同等比例下的距离为d，则溶洞2的位置坐标为(x，y)：x=X+(A-X)*d/D，y=Y+(B-X)*d/D，从而得到溶洞2的坐标位置，以此方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
处理单元用于获取指定区域内各溶洞2所在位置的坐标，并依据溶洞2的坐标查找地图数据上的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息。在GIS地图上依据溶洞2的位置坐标(x，y)查找对应的坐标位置并标记，将该溶洞2与地图上的坐标位置进行绑定，生成绑定信息，绑定信息包括溶洞2名称以及坐标位置。
标识单元用于获取并依据溶洞2对应的绑定信息生成地质标识1，地质标识1包括静态或动态的文字和/或图像，文字可以是溶洞2的名称，如“溶洞”等，图像可以是该溶洞2的具象化或抽象化图形，可以是圆锥形的图形等。
显示单元采用显示屏或投影，用于获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识1显示于人机交互画面上，地质标识1可以采用与地图颜色对比度较高的色彩，如红色等，地质标识1与地图结合的方式方便工作人员及时查看到溶洞2的位置坐标，以此减少查找时间，提升查找效率。
上述处理单元包括危险等级评估子单元，危险等级评估子单元用于获取各溶洞2的拓展信息并生成拓展视图。拓展信息包括但不限于溶洞2的灾害发生概率、预估受灾区域、预估经济损失、溶洞2尺寸、溶洞2深度、预估塌陷面积以及预估塌陷深度等。且拓展信息显示于拓展视图上，拓展视图可以表现为矩形的图形，且拓展视图显示于人机交互画面上。
由于溶洞2的尺寸、深度会影响到溶洞2塌陷时造成的坑体覆盖区域面积。因此可依据其深度、尺寸以及顶板强度等分析其发生概率及其塌陷覆盖范围，即预估受灾区域，当溶洞2塌陷时附近的公共设施与房屋等会受到损伤，因此预估经济损失可以从塌陷覆盖范围内的住房等设施的参考经济价值以及修复和维护道路交通而产生的成本计算得出。通过拓展视图罗列溶洞2的拓展信息，以此方便工作人员进行直观的查看与分析，从而制定有效的防范措施，减少地质灾害造成的人员、经济损失。
且处理单元还包括防范隐患指示子单元，防范隐患指示单元与危险等级评估子单元相关联，用于获取依据各溶洞2的拓展信息预估得到的指示信息并生成指示视图，指示信息显示于指示视图上，指示视图可以采用矩形的图形且其显示于人机交互画面上。其中，对应溶洞2的指示信息包括溶洞2埋深深度以及地面荷载极限值，溶洞2的埋深深度会影响溶洞2的结构稳定性，即溶洞2的埋深深度越浅则越不稳定，即塌陷的概率越大，而地面荷载极限值为溶洞2上方地面维持溶洞2不塌陷前提下所能承受的最大载重，当荷载越大时溶洞2塌陷的概率越大。因此指示信息用于告知工作人员溶洞2演变为地质灾害的触发条件，从而有助于工作人员制定有效的防范措施。溶洞2埋深深度以及地面荷载极限值均可通过Flac3D软件模拟所得或实验所得。
且溶洞2可以通过混凝土加固地表结构，或减轻地面荷载的方式减小其演变为地质灾害的概率，以此避免地质灾害的发生，因此通过溶洞2尺寸、溶洞2深度等拓展信息计算分析可以得到埋深用混凝土所需厚度及地面荷载控制范围等，从而辅助工作人员制定有效的防范措施，如设立告示牌以明确标注可以通过该溶洞2上方地面的车辆载重范围，以此避免溶洞2塌陷，减少地质灾害造成的人员、经济损失。
参照图2、图3，上述基于GIS地图的溶洞2所在点标识系统的具体标识方法如下：先获取并导入指定区域的地图数据；再获取指定区域内各路段的物探成果图，并记录物探成果图上溶洞2的位置；
获取各路段的起点坐标与终点坐标，并依据各路段的起点坐标、终点坐标以及物探成果图上溶洞2的位置计算出溶洞2在指定区域的坐标，并依据溶洞2的坐标查找地图数据上对应的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息。
之后获取并依据溶洞2对应的绑定信息生成地质标识1，不同的溶洞2对应不同的地质标识1，再获取地图数据并显示于人机交互画面上，依据绑定信息将各溶洞2的地质标识1显示于人机交互画面上，从而最终得到显示有地质标识1的地图。
其中，当获取到对应地质标识1的触发信号时生成地质标识1对应的溶洞2的拓展信息与拓展视图。触发信号可以是鼠标单击、双击等方式，当使用鼠标单击或双击地质标识1时弹出拓展视图，拓展视图上显示拓展信息，从而方便工作人员依据拓展信息制定有效的防范措施，减少地质灾害造成的人员、经济损失。
在另一实施例中，当使用鼠标单击或双击地质标识1时展开并显示该地质标识1对应的溶洞2的灾害模拟演示画面，灾害模拟演示画面用于展示溶洞2的预估受灾区域，预估受灾区域采用封闭图形表示，溶洞2可采用带颜色填充的圆形或椭圆形区域表示，封闭图形区域即溶洞2塌陷后坑体开口区域。此演示方式可以方便工作人员直观得观察到预估受灾区域并针对该区域进行防范措施的布置，例如在预估受灾区域范围外设置安全围栏等，从而提升安全性。
本实施例的实施原理为：工作人员通过物探时获取的溶洞2的坐标，结合现有的地图数据，将溶洞2以地质标识1的形式显示于地图上，以此对地质隐患所在位置进行精确定位，并直观得展示于地图上，方便实时查看，从而方便现场地质勘查、人员与设施的部署情况。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于数字地图的地层属性异常点呈现方法，其特征在于，包括以下步骤：获取并导入指定区域的地图数据；
获取指定区域内各路段的物探成果图，并记录物探成果图上地层属性异常点的位置；
依据地图数据以及物探成果图上地层属性异常点的位置计算得出地层属性异常点的坐标，并依据地层属性异常点的坐标查找地图数据上对应的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息；
获取并依据地层属性异常点对应的绑定信息生成对应地层属性异常点的地质标识；
获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识显示于人机交互画面上，得到显示有地质标识的地图；
当获取到对应地质标识的触发信号时生成地质标识对应的地层属性异常点的拓展信息与拓展视图，拓展信息显示于拓展视图上，且拓展视图显示于人机交互画面上，拓展信息包括地层属性异常点的灾害发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失，其中预估受灾区域即依据其深度、尺寸以及顶板强度等分析其发生概率及其塌陷覆盖范围，预估经济损失可以从塌陷覆盖范围内的住房等设施的参考经济价值以及修复和维护道路交通而产生的成本计算得出；
获取指定区域内各路段的起点坐标与终点坐标，并依据各路段的起点坐标、终点坐标以及物探成果图上地层属性异常点的位置计算出地层属性异常点在指定区域的坐标，其中起点坐标与终点坐标可以在物探时通过GPS定位仪进行测量，并依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出地层属性异常点所在位置的坐标。
2.根据权利要求1所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现方法，其特征在于，当获取到对应地质标识的触发信号时显示该地质标识对应的地层属性异常点的灾害模拟演示画面，灾害模拟演示画面用于展示地层属性异常点的预估受灾区域，预估受灾区域采用封闭图形表示。
3.基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，其特征在于，包括：地图数据获取单元，用于获取指定区域的地图数据；
地质信息采集单元，用于获取指定区域内各路段的起点坐标与终点坐标，并依据各路段的起点坐标与终点坐标计算出地层属性异常点所在位置的坐标；
处理单元，用于获取指定区域内各地层属性异常点所在位置的坐标，并依据地层属性异常点的坐标查找地图数据上的位置坐标并进行绑定操作，生成绑定信息；
标识单元，用于获取并依据地层属性异常点对应的绑定信息生成地质标识；
显示单元，用于获取地图数据并显示于人机交互画面上，并依据绑定信息将地质标识显示于人机交互画面上。
4.根据权利要求3所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，其特征在于，所述地质标识包括静态或动态的文字和/或图像。
5.根据权利要求3所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，其特征在于，所述地层属性异常点的位置坐标为(x，y)：x=X+(A-X)*d/D，y=Y+(B-X)*d/D，其中，该地层属性异常点所在路段的的起点的坐标为（X，Y）且其终点的坐标为（A，B），该地层属性异常点所在路段的物探成果图的长度为D且其物探成果图上的地层属性异常点距离对应选定路段起点的一端的距离为d。
6.根据权利要求3所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，其特征在于，所述处理单元包括危险等级评估子单元，危险等级评估子单元用于获取各地层属性异常点的拓展信息并生成拓展视图，拓展信息显示于拓展视图上且拓展视图显示于人机交互画面上，拓展信息包括地层属性异常点的灾害发生概率、预估受灾区域以及预估经济损失，所述拓展信息还包括地层属性异常点尺寸、地层属性异常点深度、预估塌陷面积以及预估塌陷深度。
7.根据权利要求6所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现系统，其特征在于，所述处理单元包括防范隐患指示子单元，防范隐患指示子单元用于获取依据各地层属性异常点的拓展信息预估得到的指示信息并生成指示视图，指示信息显示于指示视图上且指示视图显示于人机交互画面上，所述指示信息包括地层属性异常点埋深深度以及地面荷载极限值。
8.一种智能设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-2中任一项所述的基于数字地图的地层属性异常点呈现方法的计算机程序。
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