[發明專利]一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法

在審

• 申請號: 202011422337.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112541665A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 解治宇;毛亞純;徐連生;金長宇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06K9/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 王常謙

一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法，包括以下步驟：基于紅外線熱成像技術開展邊坡坡面整體性初識別，捕捉熱圖像分布異常區域，利用InSAR技術對熱圖像分布異常區域進行區域性再識別，尋找地表變形異常區域；根據熱成像和InSAR數據綜合分析，確定邊坡潛在滑動區域并建立邊坡穩定性初評系統，進行初評價并劃分評估區域滑坡風險等級；將滑坡風險等級Ⅲ級及以上區域確定為靶區，通過地質勘察和室內試驗方式獲取巖石力學參數，借助FLAC^3D數值模擬軟件，獲取三維滑坡體和二維滑坡面穩定性安全系數，綜合熱圖像、地表變形速率數據和邊坡穩定性安全系數對邊坡穩定性進行再評價，達到多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價目的。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，尤其涉及一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法。

背景技術

長期以來，大小規模滑坡地質災害時有發生。重大滑坡一旦發生往往嚴重威脅人民群眾的生命、財產安全。滑坡是邊坡變形失穩破壞的產物，傳統的邊坡穩定性評價方法通常采用力學或數學模型描述邊坡狀態，諸如工程類比法、圖解法、極限平衡法、極限分析法及可靠度分析方法，傳統邊坡穩定性評價方法存在考慮因素單一、評價精度低等缺陷，很難采用單一的方法或手段準確評價邊坡穩定性。但滑坡又與多種影響因素有關，地下水是影響邊坡穩定性重要原因之一，地表變形速率也與邊坡穩定性息息相關。因此，如何更加科學、準確的評價邊坡穩定性，進而達到滑坡預警的目的是巖土工程領域研究的重點方向之一。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，采用紅外線熱成像、InSAR和FLAC^3D數值模擬技術相結合的方法，包括如下步驟：

步驟一：首先根據現場實際情況布設紅外線熱成像儀，根據紅外線熱成像儀顯示的熱圖像，捕捉溫度分布異常區域，對邊坡進行整體性初識別；

步驟二：利用InSAR測量技術對熱圖像溫度分布異常區域進行區域性再識別，尋找地表變形速率異常區域，對邊坡進行區域性再識別；

步驟三：根據熱圖像和InSAR數據綜合分析，確定邊坡潛在滑動，區域并建立邊坡穩定性初評系統，進行初評價，并劃分評估區域滑坡風險等級，將滑坡風險等級分為五級；

步驟四：將滑坡風險等級Ⅲ級及以上區域確定為靶區，通過地質勘察和室內試驗方式獲取巖石力學參數，借助FLAC^3D數值模擬軟件，獲取三維滑坡體和二維滑坡面穩定性安全系數；

步驟五：綜合熱圖像、地表變形速率數據和邊坡穩定性安全系數對邊坡穩定性進行再評價，達到多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價目的。

進一步地，所述步驟一中對邊坡進行整體性初識別，捕捉溫度異常區域。通過所述的紅外線熱成像儀，將邊坡坡面熱輻射轉化為按顏色顯示的不同梯度熱圖像，熱圖像代表邊坡坡面溫度分布情況，通過坡面溫度的高低間接表明地下水賦存情況，進而判別地下水賦存、勾連狀況及與結構面之間的關系，實現邊坡坡面的整體性初識別。

進一步地，所述的利用InSAR技術對熱圖像分布異常區域進行區域性再識別，尋找邊坡坡面變形異常區域；

采用InSAR測量邊坡坡面熱圖像分布異常區域，獲取測量范圍內邊坡、建(構)筑物、植物和機械設備的高程數據、地表變形速率數據，通過對比步驟一中熱圖像分布異常區域與步驟二中地表變形速率異常區域是否重合或臨近。

根據所述地表變形速率數據也是對熱圖像分布異常區域進行驗證，以便找準潛在滑坡體，此外，通過分析地表變形速率數據，確定邊坡坡面允許變形移動門檻值，進而設定滑坡風險閾值。