[發明專利]滑坡過程分析方法、過程數值重構方法、應用

有效

• 申請號: 202011453490.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112597689B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 崔一飛;嚴炎;熊廣林;尹述遙;郭劍;李麗;田鑫;田繼楓;朱興華
• 申請（專利權）人: 清華大學;西南交通大學;長安大學;中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06K9/00;G06V10/46;G01V1/28;G01V1/30;G01V1/32
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆;張端陽

1.滑坡過程分析方法，利用滑坡地震動信號劃分滑坡過程的不同階段，其特征在于：

首先，獲取原始滑地坡震動信號，所述滑坡地震動信號是地震觀測臺網發布的地震動信號中的滑坡事件信號；

其次，將原始信號進行EMD分解后提取IMF主分量信號，再進行FFT變換與STFT變換，得到時間-頻率-能量信號，記為信號A；

再次，將信號A以微地震信號的頻率范圍特征與振幅范圍特征為條件濾波，濾波后信號記為信號B，所述微地震信號是第二信號峰后的信號譜中截取相對低頻低振幅的平穩信號段；

再次，對于信號B，識別出現的能量振幅峰值信號，當滿足某一突然升高的能量振幅峰的能量振幅峰值小于次后突然升高的能量振幅峰的能量振幅峰值時，將前后兩次能量振幅峰值信號分別記為第1主信號、第2主信號；

最后，將滑坡地震動信號劃分為5個階段，包括：

靜止階段：第1主信號之前的階段，

滑移階段：第1主信號階段，

過渡階段：第1主信號與第2主信號之間的階段，

夾帶-輸送階段：第2主信號階段，

沉積階段：第2主信號之后的階段。

2.根據權利要求1所述的滑坡過程分析方法，其特征在于：將信號A以頻率范圍0Hz～0.5Hz、振幅范圍≤±800×10^-3mm/s為條件濾波。

3.權利要求1或2所述滑坡過程分析方法在滑坡災害分析中的應用。

4.權利要求1或2所述滑坡過程分析方法在滑坡災害應急響應方案設計中的應用。

5.權利要求1或2所述滑坡過程分析方法在滑坡事件數學建模中應用，其特征在于：

首先，從滑坡地震動信號中劃分滑坡過程5階段，提取出過渡階段信號；

其次，分析得到過渡階段能量沿時間軸變化數據；

再次，以滑坡地震動信號為基礎建立數學模型，所述數學模型與滑坡事件的能量沿時間軸變化相關；

再次，以過渡階段能量沿時間軸變化數據為真值，以數學模型計算的能量沿時間軸變化數據為待檢驗值，檢驗數學模型精確度；

最后，根據檢驗精確度結果接受數學模型，或者回溯修訂數學模型直至符合檢驗標準。

6.利用權利要求1或2所述的滑坡過程分析方法實現的滑坡過程數值模擬重構方法，其特征在于：

首先，從滑坡地震動信號中劃分滑坡過程5階段；

其次，計算每一階段信號B的信號功率譜密度PSD，得到沿時間軸的滑坡過程振幅能量數據，同時采用離散元方法對滑坡過程進行數值模擬，得到滑坡過程沿時間軸的歸一化動能變化數據與粒子豎直速度變化數據；

再次，在滑坡過程中截取t1～t2樣本，以時間－能量為指標，利用t1～t2時間內PSD結果能量數據驗證數值模擬結果能量數據的精確度，若精確度滿足檢驗標準，則接受建立的數值模擬結果，反之則回溯上一步調整數值模擬過程中的設置參數，重新執行數據模擬過程，直至滿足精確性檢驗標準；

最后，根據接受的數值模擬結果，以滑坡體速度變化為變量建立滑坡過程的數值模型。

7.根據權利要求6所述的滑坡過程數值模擬重構方法，其特征在于：所述數值模擬結果精確度檢驗是以t1～t2間每一秒上PFC結果數據相對于PSD結果數據的相對誤差δ為檢驗指標。

8.根據權利要求7所述的滑坡過程數值模擬重構方法，其特征在于：所述數值模擬結果精確度檢驗標準是：在t1～t2間，若有不小于80％時間上的δ≤10％則判斷數值模擬滿足精度檢驗標準。

9.根據權利要求6所述的滑坡過程數值模擬重構方法，其特征在于：所述t1～t2樣本是PSD結果中歸一化動能相對穩定階段且時長不少于滑坡過程總時長的25％。

10.根據權利要求6所述的滑坡過程數值模擬重構方法，其特征在于：所述t1～t2樣本選取滑坡過程的過渡階段。