[發明專利]一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法及系統

有效

• 申請號: 202310768265.5
• 申請日: 2023-06-28
• 公開（公告）號: CN116504032B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 方軍;張潤林;黃慧琴;楊振升;韓用順
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B31/00;H04N13/275;H04N7/18;G06V20/13;G06V20/17;G06V20/10
• 代理公司: 北京知藝互聯知識產權代理有限公司 16137
• 代理人: 孟晨光

本發明涉及滑坡監測預警技術領域，且公開了一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法，包括以下步驟：S1，多源數據融合處理：收集滑坡相關數據進行集成融合處理；S2，大尺度場景建模與分析；S3，中尺度場景建模與分析；S4，小尺度場景建模與分析；S5，滑坡知識關聯與實體建庫；S6，滑坡風險多尺度動態評估；S7，滑坡多指標監測預警。本發明還公開了一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警系統。本發明采用上述基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法及系統，能夠實現滑坡地質災害不同尺度數據獲取與實景三維建模、全要素實景三維滑坡場景數據庫建立、滑坡風險多尺度時空動態監測分析和及時智能化的多指標預警。

技術領域

本發明涉及滑坡監測預警技術領域，尤其是涉及一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法及系統。

背景技術

滑坡災害是一種分布普遍、頻繁發生且造成巨大破壞的復雜多變地質災害，因此，對于滑坡災害危險性監測預警的科學分析和研究意義重大，要實現滑坡災害的事先識別、科學監測和準確預警方法，具有一定的復雜性和難度。早期對滑坡進行數值模擬與仿真的方法進行可視化建模分析與計算較多，但對滑坡的災變過程表達不直觀，不能很好的展現其在空間上的真實特性。

隨著衛星遙感、導航定位、地理信息技術的發展和應用，利用衛星圖像、航空影像、激光雷達等技術生成數字正射影像圖（DOM）、數字表面模型（DSM）和數字高程模型（DEM）對滑坡進行可視化的研究越來越多，基于遙感影像的二維制圖表達不夠直觀，三維表面模型存在遮擋嚴重、拉伸變形和精度較低的問題。激光雷達設備采集成本較高，激光點云數據僅作為輔助手段分析深度不夠。利用3DSMax、Skyline、Sketch?Up等傳統的三維建模軟件手動建模方式存在內業工作量大、生產成本高、效率低下等缺點，且僅適用于結構規則的實體，對不規則的滑坡體適用性不足。現今基于無人機的近景攝影測量和傾斜攝影測量技術廣泛用于滑坡災害防治，但數據采集受地形、地貌、植被等影響大，復雜環境下采集工作量大，數據質量不穩定，且對實體細部的重建表達不足，難以進行準確的定量分析和三維可視化分析，難以識別毫米級的滑坡體變形，易造成預報漏報。

現行的災害預警多以知識和經驗主觀判定，常用單一指標閾值依據歷史統計方法和模型進行預測和預警，由于缺乏多指標耦合作用機制的考慮，對空間上和時間上的關聯關系和動態過程分析不足，導致對重大滑坡災害的危險性監測預警泛化能力不足，直接影響了分析結果的準確性和可靠性。

通過背景和現狀以上分析不難看出，缺乏一種對復雜滑坡場景進行精細逼真多尺度三維重建的方法，支持滑坡場景單體化、實體化、語義化特征分析，實現考慮時空動態過程關聯關系的滑坡災害多指標準確預警。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法及系統，解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于實景三維的滑坡危險性監測預警方法，包括以下步驟：

S1，多源數據融合處理：收集滑坡相關數據進行集成融合處理。

S2，大尺度場景建模與分析：S21，影像選取與預處理；S22，影像稀疏匹配；S23，區域網平差；S24，稠密匹配生成點云；S25，三角網構建；S26，紋理映射；S27，地形級Mesh模型；S28，特征普查。

S3，中尺度場景建模與分析：S31，中尺度數據采集與處理；S32，點云融合；S33，模型重建；S34，特征詳查。

S4，小尺度場景建模與分析：S41，數據分析；S42，單體重建；S43，模型完善；S44，紋理貼圖；S45，數據派生；S46，單體特征分析。

S5，滑坡知識關聯與實體建庫。

S6，滑坡風險多尺度動態評估。

S7，滑坡多指標監測預警。