[發(fā)明專利]一種地震滑坡災(zāi)害測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510161806.3
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN104715578B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉夫;高慧;郭蘭蘭;邢穎;鄧志飛;石瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 北京尚德技研知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11378
• 代理人: 嚴(yán)勇剛,陳曉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震研究領(lǐng)域的測量，尤其涉及一種可用于地震滑坡災(zāi)害測量的方法。

背景技術(shù)

地震滑坡(Earthquake-Induced?Landslide)是指地震產(chǎn)生的地震動引起巖體或土體沿一個緩傾面向下剪切滑移一定距離的現(xiàn)象。強(qiáng)烈地震時，地震誘發(fā)的滑坡次生地質(zhì)災(zāi)害，特別是在山地、丘陵地區(qū)，其造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡甚至比地震直接造成的還要大。在中國大陸地區(qū)，尤其是地形相對復(fù)雜的山區(qū)，地震造成的滑坡是最為常見的破壞力最強(qiáng)的次生地質(zhì)災(zāi)害。

地震滑坡具有發(fā)生突然、機(jī)理復(fù)雜、運(yùn)動形態(tài)多樣的特征，預(yù)測起來比較困難。各國政府為減輕地震造成的滑坡災(zāi)害損失，都采取了積極有效的監(jiān)測和防范措施。目前，針對地震滑坡災(zāi)害監(jiān)測的方式和方法有很多，主要方法是現(xiàn)場動態(tài)連續(xù)監(jiān)測和遙感監(jiān)測，獲取地震滑坡發(fā)生、發(fā)展、運(yùn)動信息，并探索其分布規(guī)律，為地震滑坡實(shí)時預(yù)警、應(yīng)急救援、恢復(fù)重建選址、科學(xué)研究等積累珍貴的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)。雖然遙感監(jiān)測中遙感影像可以通過無人機(jī)等深入現(xiàn)場進(jìn)行測繪，具有方便快捷、成本低、幾乎無人員傷害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的優(yōu)點(diǎn)，但是其獲取的通常都是地震發(fā)生前后滑坡的規(guī)模、大小、范圍等的對比信息，周期比較長，所以，對于地震滑坡實(shí)時預(yù)警和應(yīng)急救援等緊急情況而言，需要快速獲取地震發(fā)生后滑坡的規(guī)模、大小、范圍等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這些只能通過現(xiàn)場動態(tài)連續(xù)監(jiān)測來開展。

地震滑坡現(xiàn)場動態(tài)連續(xù)監(jiān)測通常是預(yù)先在易發(fā)生地震滑坡次生災(zāi)害的被監(jiān)測滑坡地點(diǎn)設(shè)置一系列傳感器，根據(jù)這些傳感器反饋的加速度、位移、低聲聲波頻譜等參數(shù)判斷山體滑坡的規(guī)模、大小、范圍等情況，用以為地震滑坡基礎(chǔ)理論的深入研究、應(yīng)急救援、災(zāi)害重建、風(fēng)險(xiǎn)評估乃至預(yù)警提供研究資料。例如，“3S技術(shù)在滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用”(長江科學(xué)院院報(bào)，2005年10月第22卷第5期，王志旺等)、“滑坡災(zāi)害的多源數(shù)據(jù)分析與評估方法”(地球信息科學(xué)，2008年12月第10卷第6期，張軍等)以及“基于地球多傳感器網(wǎng)絡(luò)信息的潛在滑坡判識模型”(地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013年3月第35卷第1期，孔紀(jì)名等)中均提及了多種測量和預(yù)測地震滑坡災(zāi)害的系統(tǒng)和方法。

但是利用多傳感器構(gòu)建地震滑坡測量網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害測量方法在實(shí)際應(yīng)用中的測量效果并不理想，存在測量內(nèi)容單一、精度低和勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，而精密測量方法都需要使用精密設(shè)備，雖具有精度高、簡單、實(shí)用、勞動強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，但費(fèi)用較高，而且還受諸多外界條件的限制。通常情況下，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生之后，預(yù)先設(shè)置的一部分傳感器很快就由于地震或者地震滑坡的原因物理損壞了，還有一部分雖然仍然保持完好的功能，但是由于供電線路損壞，或者信號傳輸設(shè)備掩埋等原因，導(dǎo)致大部分傳感器很快就無法繼續(xù)工作。后果將是，現(xiàn)場動態(tài)連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)將會中斷，實(shí)時預(yù)警無法實(shí)現(xiàn)，滑坡的規(guī)模、大小、范圍等更無法快速測定，人員被埋壓數(shù)量和財(cái)產(chǎn)損失也將無法做出快速估計(jì)，這些都將直接影響到應(yīng)急救援、救災(zāi)救濟(jì)的時效和效率。在現(xiàn)在倡導(dǎo)以人為本，生命第一的社會中，這是不可想象的。而且大量設(shè)置的傳感器畢竟是很昂貴的設(shè)備，然而由于斷電而無法工作或無法傳遞出信號則獲取有效數(shù)據(jù)的時間就變得很短了，這是很不經(jīng)濟(jì)的事情，對于有限的經(jīng)費(fèi)來說這個結(jié)果實(shí)在令人難以接受。并且地震后滑坡次生災(zāi)害有可能持續(xù)發(fā)生，在傳感器不工作或無法傳遞出信號的情況下，相關(guān)人員也不可能到仍然十分危險(xiǎn)的滑坡地點(diǎn)去維修或者更換。因此，如何充分高效利用所有監(jiān)測設(shè)備所能提供的任何信息就是一個必須解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種地震滑坡災(zāi)害測量方法，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種地震滑坡災(zāi)害測量方法，用于通過設(shè)置于被檢測滑坡地點(diǎn)的多個傳感器提供用于地震滑坡災(zāi)害預(yù)警的信息，所述方法包括如下步驟：

步驟A：構(gòu)建被檢測滑坡地點(diǎn)的三維模型地圖，將所述傳感器編號并將所述編號所對應(yīng)的設(shè)置地點(diǎn)標(biāo)記在所述三維模型地圖上；

步驟B：當(dāng)?shù)卣鸹掳l(fā)生之后，記錄停止工作的傳感器的編號以及該傳感器停止工作的時間，并將所述編號所對應(yīng)的設(shè)置地點(diǎn)在所述三維模型地圖上突出顯示出來；

步驟C：將所述三維模型地圖按照垂直間隔為H的等高線劃分成多個區(qū)域，計(jì)算每個所述區(qū)域內(nèi)停止工作的所述傳感器停止工作的時間的平均值T；

步驟D：用所述垂直間隔H，除以相鄰所述區(qū)域的所述停止工作的時間的平均值T的差值的絕對值，獲得用于地震滑坡災(zāi)害預(yù)警的垂直滑坡速度參考值V_H。