本發(fā)明屬于預(yù)警，尤其涉及一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、山地滑坡空天地協(xié)同感知預(yù)警是一項綜合利用多種技術(shù)手段，對山地滑坡進行全方位、多層次監(jiān)測和預(yù)警的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過融合天基（衛(wèi)星遙感）、空基（無人機、航空攝影測量等）和地基（地面監(jiān)測設(shè)備、傳感器網(wǎng)絡(luò)等）的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對山地滑坡災(zāi)害的實時監(jiān)測、風(fēng)險評估和預(yù)警發(fā)布。

2、在天基監(jiān)測方面，衛(wèi)星遙感技術(shù)具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)更新快等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)對滑坡隱患區(qū)域的宏觀監(jiān)測和長期跟蹤。通過高分辨率的光學(xué)衛(wèi)星和雷達衛(wèi)星，可以獲取滑坡區(qū)域的地形地貌、植被覆蓋、地表形變等關(guān)鍵信息，為滑坡災(zāi)害的識別和預(yù)警提供重要依據(jù)?？栈O(jiān)測則主要依賴于無人機和航空攝影測量技術(shù)。無人機具有靈活性強、成本低、風(fēng)險小等特點，可以深入滑坡易發(fā)區(qū)域進行高分辨率影像拍攝和三維建模，為滑坡災(zāi)害的精細化監(jiān)測和評估提供有力支持。同時，航空攝影測量技術(shù)也可以提供大范圍的滑坡地表形變信息，為滑坡災(zāi)害的宏觀監(jiān)測和預(yù)警提供重要數(shù)據(jù)支持。地基監(jiān)測則是滑坡災(zāi)害預(yù)警的最后一道防線。通過在地面部署各種監(jiān)測設(shè)備，如位移傳感器、應(yīng)力傳感器、含水量傳感器等，可以實現(xiàn)對滑坡體內(nèi)部和表面的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)可以反映滑坡體的變形趨勢和穩(wěn)定性狀態(tài)，為滑坡災(zāi)害的預(yù)警和應(yīng)急處置提供重要參考。

3、但是，上述的問題在于，現(xiàn)有的山地滑坡空天地協(xié)同感知預(yù)警系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)通常是簡單結(jié)合的，甚至是三方數(shù)據(jù)并不結(jié)合，而是三方數(shù)據(jù)中的至少一個達到預(yù)設(shè)值即可觸發(fā)預(yù)警，這種方式對三方數(shù)據(jù)的利用率較低，如何綜合三方數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)預(yù)警是急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預(yù)警方法，具備山地滑坡空天地協(xié)同感知的優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預(yù)警方法，包括以下步驟：

3、步驟1，設(shè)置靶標(biāo)：在山地邊坡的設(shè)定位置設(shè)置若干靶標(biāo)；

4、步驟2，衛(wèi)星遙感監(jiān)測：通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，定時獲取識別若干靶標(biāo)的圖像，按照距離由小到大，將每個靶標(biāo)和相鄰的若干個靶標(biāo)進行連線，構(gòu)成監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)；

5、步驟3，觸發(fā)預(yù)警：通過圖像識別技術(shù)測量監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)中各個線段的長度和/或各個線段夾角的角度；將每次的測量值和最初值對比，當(dāng)超過a%的線段長度變化率大于b%，和/或超過c%的夾角角度變化率大于d%時，觸發(fā)第一預(yù)警命令；

6、步驟4，空基監(jiān)測：利用無人機搭載的相機或激光雷達，定期沿著所述監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)進行巡查，捕捉靶標(biāo)的位置變動信息，用于對所述監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)進行矯正；

7、步驟5，地基監(jiān)測：在邊坡的設(shè)定位置設(shè)置雨量計，當(dāng)雨量計的監(jiān)測值達到第一閾值e時，自動減小a、b、c、d中的至少一個值。

8、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟1中，設(shè)置靶標(biāo)包括以下步驟：

9、步驟1.1：選擇位置：基于地質(zhì)勘察結(jié)果和邊坡穩(wěn)定性分析，在山地邊坡的易滑坡區(qū)域選擇設(shè)定位置；

10、步驟1.2：安裝靶標(biāo)：在選定位置安裝堅固、易于識別的靶標(biāo)，使靶標(biāo)能夠在衛(wèi)星遙感圖像中清晰顯示；

11、步驟1.3：記錄信息：記錄每個靶標(biāo)的具體位置、安裝時間、型號信息，并建立靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫。

12、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟2中，衛(wèi)星遙感監(jiān)測包括以下步驟：

13、步驟2.1：獲取圖像：利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，按照預(yù)設(shè)的時間間隔獲取包含靶標(biāo)的圖像；

14、步驟2.2：圖像預(yù)處理：對獲取的圖像進行去噪、增強對比度操作而提高圖像質(zhì)量；

15、步驟2.3：靶標(biāo)識別：利用圖像識別技術(shù)，在預(yù)處理后的圖像中識別出靶標(biāo)，并確定其位置；

16、步驟2.4：構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)：按照距離由小到大的原則，將每個靶標(biāo)與其相鄰的若干個靶標(biāo)進行連線，形成監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。

17、作為本發(fā)明優(yōu)選的，在步驟s3中，觸發(fā)預(yù)警包括以下步驟：

18、步驟3.1：測量變化：通過圖像識別技術(shù)，測量監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)中各個線段的長度和/或各個線段夾角的角度；

19、步驟3.2：變化分析：計算每個線段長度和夾角的變化率，并將每次的測量值和最初值對比；

20、步驟3.3：預(yù)警判斷：當(dāng)超過a%的線段長度變化率大于b%，或超過c%的夾角角度變化率大于d%時，判定為潛在滑坡風(fēng)險，觸發(fā)第一預(yù)警命令。

21、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟4中，空基監(jiān)測包括以下步驟：

22、步驟4.1：規(guī)劃巡查路線：根據(jù)監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，規(guī)劃無人機巡查路線；

23、步驟4.2：執(zhí)行巡查任務(wù)：利用無人機搭載的相機或激光雷達，按照規(guī)劃路線進行巡查，捕捉靶標(biāo)的位置變動信息；

24、步驟4.3：數(shù)據(jù)處理與分析：對無人機獲取的圖像或點云數(shù)據(jù)進行處理，提取靶標(biāo)位置信息，并與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行對比，對監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)進行矯正。

25、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟5中，地基監(jiān)測包括以下步驟：

26、步驟5.1：安裝雨量計：在邊坡的設(shè)定位置安裝雨量計，用于監(jiān)測降雨量；

27、步驟5.2：實時監(jiān)測：雨量計實時監(jiān)測降雨量，并將數(shù)據(jù)實時傳輸至預(yù)警系統(tǒng)；

28、步驟5.3：調(diào)整閾值：當(dāng)雨量計的監(jiān)測值達到第一閾值e時，根據(jù)降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響程度，自動減小a、b、c、d中的至少一個值，以降低預(yù)警閾值，提高預(yù)警靈敏度。

29、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述第一閾值e為階梯式閾值，并且所述第一閾值e和a、b、c、d中的至少一個值成反比。

30、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟4.1中：將長度變化率超過b1%的線段作為無人機的導(dǎo)航路徑，無人機沿著所述導(dǎo)航路徑飛行并采集圖像。

31、作為本發(fā)明優(yōu)選的，無人機在航行時在監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的夾角處轉(zhuǎn)向，且轉(zhuǎn)向角和所述夾角相同，當(dāng)夾角角度變化率大于d1%時，無人機在通過夾角時，自動觸發(fā)拍照或錄制視頻的命令。

32、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的線段長度為l；

33、所述靶標(biāo)上設(shè)有角度調(diào)節(jié)座，所述角度調(diào)節(jié)座上安裝有測距儀；所述測距儀測量本標(biāo)靶到相鄰標(biāo)靶的距離，所述測距儀的測距值為m。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

35、1.全面感知與預(yù)警：結(jié)合空天地多種監(jiān)測手段，實現(xiàn)對山地滑坡風(fēng)險的全面感知和及時預(yù)警。衛(wèi)星遙感技術(shù)提供大范圍、高精度的監(jiān)測數(shù)據(jù)，無人機巡查提供實時的現(xiàn)場信息，地基監(jiān)測則關(guān)注降雨等關(guān)鍵因素，三者協(xié)同工作，大大提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性和時效性。

36、2.動態(tài)調(diào)整預(yù)警閾值：根據(jù)降雨量等實際條件動態(tài)調(diào)整預(yù)警閾值，使預(yù)警系統(tǒng)更加靈活和智能。在降雨量增大時，降低預(yù)警閾值，提前發(fā)出預(yù)警信號，為防災(zāi)減災(zāi)工作爭取更多時間。

37、3.提高防災(zāi)減災(zāi)能力：通過及時、準(zhǔn)確的預(yù)警，幫助相關(guān)部門和人員提前采取措施，減少滑坡等自然災(zāi)害造成的損失。同時，也為科學(xué)研究提供了豐富的數(shù)據(jù)支持，有助于深入探究滑坡發(fā)生機理和預(yù)測模型優(yōu)化。