[發明專利]一種同震滑坡道路可通行性預測方法及其應用

有效

• 申請號: 202010139363.9
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111291941B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 戴雨芡;白仙富;聶高眾;葉燎原;皇甫崗
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 許軻;徐冬濤

1.一種同震滑坡道路可通行性預測方法，其特征在于：該預測方法將公路網絡上的道路劃分為路段，然后考慮各路段可通行性和對應路段滑坡易滑性屬性之間的關系，對道路的可通行性定量地分為可通行和不可通行兩類；具體預測步驟如下：

A.研究區公路路段矢量化空間線狀數據生成；對整個研究區地震發生之前的公路網絡進行路段化處理，生成研究區矢量化空間線狀路段數據，對生成的路段數據進行唯一性編碼，即每個路段均有一個編碼，路段不同，編碼不同；

B.研究區路段兩側M米矢量化空間面狀數據生成；對步驟A中得到的每一個路段分別做其兩側M米范圍的矢量化空間面狀數據，矢量化面狀數據生成后，將路段的編碼賦值給對應的矢量化面狀數據作為面狀數據的唯一編碼，這樣，使得每一組面矢量數據和對應的路段的編碼完全一致；

C.研究區N米同震滑坡易滑性等級柵格空間數據生成；完成研究區同震滑坡易滑性等級空間分布評估，生成整個研究區N米同震滑坡易滑性等級空間分布柵格數據；同震滑坡易滑性等級柵格數據的屬性值對應著同震滑坡易滑性等級，屬性值分別為1、2、3、4、5，屬性值為1預示著滑坡易滑性極低，屬性值為2預示著滑坡易滑性較低，屬性值為3預示著滑坡易滑性中等，屬性值為4預示著滑坡易滑性較高，屬性值為5預示著滑坡易滑性極高，屬性值越高，易滑性越高，發生滑坡的可能性越大，反之，屬性值越低，易滑性越低，不發生滑坡的可能性越大，柵格數據的每個象元表示長＝寬＝N米的空間范圍，象元值等于對應柵格的屬性值，代表的就是該空間范圍的同震滑坡易滑性等級；

D.路段兩側M米范圍內同震滑坡易滑性柵格數據象元統計；針對步驟B得到的研究區路段兩側M米矢量化面狀空間數據，統計各面狀數據上的通過步驟C得到的同震滑坡易滑性柵格象元數，統計方式為計算落在各個路段兩側M米矢量化面狀空間數據上和與矢量化面狀數據邊界相交的所有同震滑坡易滑性柵格數據各屬性值的象元數量；

E.研究區路段同震滑坡易滑性屬性賦值；根據編碼的唯一性屬性，將步驟D得到的各路段兩側M米矢量化面狀數據的同震滑坡易滑性柵格數據象元統計結果賦值給對應的具有相同編碼的路段作為該路段的同震滑坡易滑性屬性，通過該步驟，使得研究區所有路段具有同震滑坡易滑性屬性，賦值后任意一條路段的屬性信息都包含有同震滑坡易滑性屬性信息；

F.路段可通行性分類預測建模；根據步驟E得到的路段同震滑坡易滑性屬性數據，通過模型S_i對道路可通行性進行分類預測，同震滑坡道路可通行性預測為不可通行類的路段表示道路被同震滑坡阻塞或沖毀而造成車輛無法通行，可通行性賦值為“0”，同震滑坡道路可通行性預測為可通行類的路段表示道路未被同震滑坡阻塞或沖毀而中斷，車輛可以繼續通行，可通行性賦值為“1”；其中S_i的取值則由Y_i決定，Y_i則由步驟E得到的路段的同震滑坡易滑性屬性決定，預測模型如下：

式中，step(n,n∈(1,2,3,4,5,6))表示預測步驟，意為對目標區域范圍內所有路段的同震滑坡可通行性的預測是分步驟進行的，共分為六個步驟，分別是第一個步驟、第二個步驟、第三個步驟、第四個步驟、第五個步驟、第六個步驟，且步驟是不可逆和不可跳轉的，只能嚴格順次進行；

式中，S_i表示第i條路段的同震滑坡可通行性分類，S_i根據路段可通行性屬性值分為兩類，即可通行類和不可通行類，當路段可通行性屬性值為“0”時S_i的取值為Y_i(0)，意味著路段i被同震崩滑體掩埋或沖毀，因路段中斷車輛無法通行，路段i屬于不可通行類道路；當路段可通行性屬性值為“1”時S_i的取值為Y_i(1)，這意味著路段i未被同震崩滑體掩埋或沖毀，因路段暢通車輛可以通行，路段i屬于可通行類道路；

式中，Y_i表示路段可通行性屬性值，其取值通過路段i的滑坡屬性進行計算，A_i1_I_i1表示通過步驟E得到的路段i的滑坡易滑性屬性為“1”對應的數值；A_i2_I_i2表示通過步驟E得到的路段i的滑坡易滑性屬性為“2”對應的數值；A_i3_I_i3表示通過步驟E得到的路段i的滑坡易滑性屬性為“3”對應的數值；A_i4_I_i4表示通過步驟E得到的路段i的滑坡易滑性屬性為“4”對應的數值；A_i5_I_i5表示通過步驟E得到的路段i的滑坡易滑性屬性為“5”對應的數值。