基于物聯(lián)網(wǎng)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-04-23 來源：網(wǎng)絡(luò)

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(1)影響因子
研究表明降雨對(duì)山體滑坡的誘發(fā)作用，不僅取決于當(dāng)日降雨量，還和近期降水量、河道水流等情況密切相關(guān)。
系統(tǒng)利用部署的電子雨量計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量降水量r，在河道中安裝液位傳感器，測(cè)量數(shù)據(jù)為h。近期滑坡等地質(zhì)災(zāi)害有效降水量Re是指近期各日降雨量(M天內(nèi))與其影響系乘積之和，而有效估計(jì)降水量R為有效降水量Re、近期(次日)預(yù)計(jì)降水量Rf和各自影響系數(shù)乘積之和，具體計(jì)算公式為：
，即確定j值。例如，在一級(jí)影響因子地質(zhì)巖性的范圍內(nèi)，經(jīng)過查閱GIS等勘測(cè)資料和實(shí)地考察等方式，確定最接近于二級(jí)子集v1、v2、v3、v4中的哪一種，從而選擇合適的二級(jí)權(quán)值。對(duì)于組合了各二級(jí)因子的網(wǎng)格單元k，定義其不穩(wěn)定分值Si=wi·，然后根據(jù)各級(jí)不穩(wěn)定分值確定滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性指數(shù)(LandsLide Susceptibility Index，LSI)。

LSI是評(píng)估監(jiān)測(cè)區(qū)域的最敏感性指標(biāo)，值越大，發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的概率越大，當(dāng)其超過某具體閥值，就會(huì)提前預(yù)警。
3．3 數(shù)據(jù)分析
按照上述公式(1)～(4)，計(jì)算各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的LSI，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性指數(shù)將檢測(cè)區(qū)域劃分為極輕微、輕微、中等、較嚴(yán)重、嚴(yán)重、極嚴(yán)重6級(jí)，并用不同顏色進(jìn)行標(biāo)記，然后采用等間距、均值一標(biāo)準(zhǔn)差等方法，實(shí)時(shí)(間隔固定時(shí)間，如半小時(shí)繪制一次)繪制整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)系數(shù)預(yù)警圖，從而實(shí)現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)的精細(xì)化管理。
在數(shù)據(jù)建模方面，采用了自調(diào)整的動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用歷史數(shù)據(jù)或者實(shí)施過程中逐步獲取的數(shù)據(jù)，對(duì)模型的自身結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)規(guī)則進(jìn)行了動(dòng)態(tài)優(yōu)化，調(diào)整各級(jí)權(quán)重，使模型達(dá)到最優(yōu)，從而使得系統(tǒng)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性。

結(jié)語
本文在原有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)感知監(jiān)測(cè)區(qū)域的多種指標(biāo)，運(yùn)用多因素動(dòng)態(tài)聯(lián)合建模，采用定量分析法，對(duì)降雨型滑坡等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的LSI，利用相關(guān)方法繪制整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的危險(xiǎn)系數(shù)預(yù)警圖。對(duì)于超過閾值的，立即報(bào)警，有效預(yù)防和避免了地質(zhì)災(zāi)害，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
系統(tǒng)具有高集成度、高精度、全天候自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)預(yù)警的能力，同時(shí)還具有監(jiān)測(cè)范圍大、部署靈活的特點(diǎn)。在指導(dǎo)降雨型滑坡的防災(zāi)與減災(zāi)方面具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。