CN114463948A - 一种地质灾害监测预警方法及系统 - Google Patents

一种地质灾害监测预警方法及系统 Download PDF

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张敏
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Abstract

本发明公开一种地质灾害监测预警方法及系统，方法包括：获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及某一目标区域的实时GPS定位数据；判断获取的实时现场视频监控图片是否异常；若实时获取的实时现场视频监控图片异常，则基于与三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据；基于获取的某一目标区域内的地质数据判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与地质灾害类型相对应的概率；若地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略。能够实现有针对性地获取有效地质信息，从而解决了由于处理数据量大，造成地质灾害监测范围小的问题。

Description

一种地质灾害监测预警方法及系统
技术领域
本发明属于地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种地质灾害监测预警方法及系统。
背景技术
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成的损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象。地质灾害在时间和空间上的分布变化规律，既受制于自然环境，又与人类活动有关，往往是人类与自然界相互作用的结果。
现有的地质灾害监测技术往往需要对某一地区的地质信息进行全面处理，从而才能研判出某一地区的哪个位置发生地质灾害，这样容易由于处理数据量大，造成地质灾害监测范围小。
发明内容
本发明提供一种地质灾害监测预警方法及系统，用于至少解决由于处理数据量大，造成地质灾害监测范围小的技术问题。
第一方面，本发明提供一种地质灾害监测预警方法，包括：获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
第二方面，本发明提供一种地质灾害监测预警系统，包括：GNSS监测单元，配置为获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；识别模块，配置为根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；采集模块，配置为若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；灾害判定单元，配置为基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；信息发送模块，配置为若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的地质灾害监测预警方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的地质灾害监测预警方法的步骤。
本申请的一种地质灾害监测预警方法及系统，根据目标区域的预设现场图片判断实时现场图片是否异常，在实时现场图片异常时，通过获取目标区域的三维坐标信息，使得能够单独控制目标区域内的传感器工作，实现了有针对性地获取有效地质信息，从而解决了由于处理数据量大，造成地质灾害监测范围小的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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1为本发明一实施例提供的一种地质灾害监测预警方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的RS485转UART的具体电路结构图；
图3为本发明一实施例提供的摄像头的具体电路结构图；
图4为本发明一实施例提供的各个传感器的电路结构图；
图5为本发明一实施例提供的太阳能和电缆输电两种模式供电的具体电路结构图；
图6为本发明一实施例提供的指示灯的具体电路结构图；
图7为本发明一实施例提供的一种地质灾害监测预警系统的结构框图；
图8是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本申请的一种地质灾害监测预警方法的流程图。
如图1所示，地质灾害监测预警方法具体包括以下步骤：
步骤S101，获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息。
在本实施例中，获取的实时现场视频监控图片以及某一目标区域的实时GPS定位数据通过RS485转UART发送至服务器，其中RS485转UART的具体电路结构如图2所示。
需要说明的是，获取某一目标区域的实时现场视频监控图片的设备可以是摄像头，其中本申请的摄像头的具体电路结构如图3所示。
步骤S102，根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常。
在本实施例中，根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片中的图像特征是否异常。例如，在实时现场视频监控图片中存在水坑，其图像特征为图片中包含水坑范围的特征。
需要说明的是，可以通过一个或多个图像特征判断实时现场视频监控图片是否异常。
步骤S103，若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位。
在本实施例中，在某一目标区域的实时现场视频监控图片异常时，服务器获取某一目标区域的三维位置坐标信息，并基于某一目标区域的三维位置坐标信息控制某一目标区域内的至少一个传感器进行采集工作。
具体地，设置在目标区域内的传感器包括降雨量传感器、土壤含水量传感器、裂缝位移传感器以及水位传感器，其中，本申请的各个传感器的电路结构如图4所示。
需要说明的是，某一目标区域的各个传感器采用太阳能和电缆输电两种模式供电，当太阳能充足时则太阳能供电，不足时则电缆供电，使得远端(野外)设备运行更加绿色、稳定。其中太阳能和电缆输电两种模式供电的具体电路结构如图5所示。
本实施例的方法，根据目标区域的预设现场图片判断实时现场图片是否异常，在实时现场图片异常时，通过获取目标区域的三维坐标信息，使得能够单独控制目标区域内的传感器工作，实现了有针对性地获取有效地质信息，从而解决了由于处理数据量大，造成地质灾害监测范围小的问题。
步骤S104，基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值。
在本实施例中，通过预设的地质灾害预测映射表来查找当前某一目标区域内的地质数据对应的地质灾害类型以及地质灾害类型的发生概率，也可以采用基于地质数据建立AHP地质灾害分析评价模型，具体的AHP地质灾害分析评价模型的构建方法可参照现有技术。
在步骤S105中，若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
在本实施例中，发送灾害预警信息可以通过黄色预警指示灯、橙色预警指示灯以及红色预警指示灯进行显示，其中指示灯的具体电路结构如图6所示。
综上，本申请的方法，根据目标区域的预设现场图片判断实时现场图片是否异常，在实时现场图片异常时，通过获取目标区域的三维坐标信息，使得能够单独控制目标区域内的传感器工作，使得有针对性地获取有效地质数据，通过有效地质数据利用预设规则判断目标区域未来灾害发生的类型以及相应的概率，最后将地质灾害预警信息发送给用户。使得能够自动对采集到的有效地质数据进行检测，预判未来地质灾害发生概率，并向用户端发送地质灾害预警信息，能够较好地对因气象因素引起的地质灾害提前做出预警。
在一些可选的实施例中，若实时获取的所述实时现场视频监控图片不异常，则在预设时间间隔内基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据。
在一些可选的实施例中，根据某一目标区域内的地质数据以及所述地质数据相对应的实际地质灾害类型对所述预设的地质灾害预测映射表进行修正。
本实施例的方法，能够基于正确的地质灾害类型对预设的地质灾害预测映射表进行修正，从而提高后续预设的地质灾害预测映射表的映射准确度。
请参阅图7，其示出了本申请的一种地质灾害监测预警系统的结构框图。
地质灾害监测预警系统200，包括GNSS监测单元210、识别模块220、采集模块230、灾害判定单元240以及信息发送模块250。
其中，GNSS监测单元210，配置为获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；识别模块220，配置为根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；采集模块230，配置为若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；灾害判定单元240，配置为基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；信息发送模块250，配置为若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
在一些可选的实施例中，所述GNSS监测单元210包括：GPS接收模块，配置为接收某一目标区域的实时GPS定位数据；视频监控模块，配置为对某一目标区域的现场画面进行视频监控。
在一些可选的实施例中，所述灾害判定单元240包括：查询模块，配置为在预设的地质灾害报警预测映射表中查询与某一目标区域的地质数据对应的地质灾害类型以及所述地质灾害类型发生概率值；更新模块，配置为在发出灾害预警信息后根据预警的准确性与否来修正所述预设的地质灾害报警信息预测映射表。
在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意方法实施例中的地质灾害监测预警方法；
作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：
获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；
根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；
若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；
基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；
若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据地质灾害监测预警系统的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至地质灾害监测预警系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图8是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图8所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例地质灾害监测预警方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与地质灾害监测预警系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式，上述电子设备应用于地质灾害监测预警系统中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；
根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；
若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；
基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；
若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：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精神和范围。

Claims (8)

1.一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，包括：
获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；
根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；
若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；
基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；
若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，其中，在根据某一目标区域的预设现场图片判断实时获取的所述实时现场视频监控图片是否异常之后，所述方法还包括：
若实时获取的所述实时现场视频监控图片不异常，则在预设时间间隔内基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据。
3.根据权利要求1所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，其中，在基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值之后，所述方法还包括：
根据某一目标区域内的地质数据以及所述地质数据相对应的实际地质灾害类型对所述预设的地质灾害预测映射表进行修正。
4.一种地质灾害监测预警系统，其特征在于，包括：
GNSS监测单元，配置为获取某一目标区域的实时现场视频监控图片以及所述某一目标区域的实时GPS定位数据，所述实时GPS定位数据包含某一目标区域的三维位置坐标信息；
识别模块，配置为根据某一目标区域的预设现场图片判断获取的所述实时现场视频监控图片是否异常；
采集模块，配置为若实时获取的所述实时现场视频监控图片异常，则基于与所述某一目标区域的三维位置坐标信息相关联的至少一个传感器采集某一目标区域内的地质数据，所述地质数据包含雨量、土壤含水量、裂缝位移、倾角以及水位；
灾害判定单元，配置为基于获取的某一目标区域内的地质数据按照预设的地质灾害预测映射表判断未来预设时间内某一目标区域的地质灾害类型以及与所述地质灾害类型相对应的概率是否大于预设阈值；
信息发送模块，配置为若所述地质灾害类型相对应的概率大于预设阈值，则生成与某一目标区域的地质灾害类型相对应的控制策略，并发送灾害预警信息以及所述控制策略。
5.根据权利要求4所述的一种地质灾害监测预警系统，其特征在于，所述GNSS监测单元包括：
GPS接收模块，配置为接收某一目标区域的实时GPS定位数据；
视频监控模块，配置为对某一目标区域的现场画面进行视频监控。
6.根据权利要求4所述的一种地质灾害监测预警系统，其特征在于，所述灾害判定单元包括：
查询模块，配置为在预设的地质灾害报警预测映射表中查询与某一目标区域的地质数据对应的地质灾害类型以及所述地质灾害类型发生概率值；
更新模块，配置为在发出灾害预警信息后根据预警的准确性与否来修正所述预设的地质灾害报警信息预测映射表。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至3任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的方法。
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