一种地质灾害滑坡监测方法

文档序号:1906347 发布日期:2021-11-30 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种地质灾害滑坡监测方法 (Geological disaster landslide monitoring method ) 是由 李莹莹 李墨 吴连朋 陈大同 金翼 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种地质灾害滑坡监测方法,包括以下步骤:A、首先采集监测区域的植被图像、地震波数据和气象数据;B、对采集的制备图像进行预处理,并将预处理后的植被图像传输至后台监控终端与预设图像进行比较;C、将采集的地震波数据和气象数据传输至后台监控终端与预设数据进行比较;D、根据比较结果确定滑坡危险等级并发出告警信号,本发明采用的监测方法能够实现实时采集、实时传输、实时监控,监测效率高,有效提高人们对地质灾害的应对性,极大的减少人员伤亡与财产流失。(The invention discloses a geological disaster landslide monitoring method, which comprises the following steps: A. firstly, collecting vegetation images, seismic wave data and meteorological data of a monitoring area; B. preprocessing the acquired preparation image, and transmitting the preprocessed vegetation image to a background monitoring terminal to be compared with a preset image; C. transmitting the acquired seismic wave data and meteorological data to a background monitoring terminal to be compared with preset data; D. according to the comparison result, the landslide hazard level is determined and an alarm signal is sent out.)

一种地质灾害滑坡监测方法

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域,具体为一种地质灾害滑坡监测方法。

背景技术

滑坡灾害是地质灾害中发生率最高的一种,滑坡灾害指岩土体在重力或地震作用下整体顺坡下滑造成的灾害,由于山区地形切割强烈,滑坡分布比较集中,所以山区地形是滑坡灾害的主要发生地,因其形成的规模较大,所以发生滑坡灾害时的伤害也较为严重。通过滑坡监测可以掌握和了解滑坡体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为正确分析、评价滑坡以及滑坡预测、预报等提供可靠资料和科学依据。因此,做好山区地带的滑坡灾害监测可以有效降低滑坡灾害的发生概率。

目前的地质灾害滑坡监测系统监测精确度低,预警不及时,因此,有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质灾害滑坡监测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种地质灾害滑坡监测方法,包括以下步骤:

A、首先采集监测区域的植被图像、地震波数据和气象数据;

B、对采集的植被图像进行预处理,并将预处理后的植被图像传输至后台监控终端与预设图像进行比较;

C、将采集的地震波数据和气象数据传输至后台监控终端与预设数据进行比较;

D、根据比较结果确定滑坡危险等级并发出告警信号。

优选的,所述步骤B中植被图像预处理方法如下:

a、将采集的植被图像的像素根据亮度值分成若干个图层,图层亮度划分为5个层次,即分别为0-20%、20%-40%、40%-60%、60%-80%、80%-100%,每个图层的亮度均不同,并将每个图层按亮度值,由高到低进行排列;

b、对于亮度最低的图层以及亮度最大的图层,即0-20%和80%-100%这两个区域的图层,先单独进行直方图均衡化处理,即通过直方图均衡化,将亮度可以更好地在直方图上分布。再利用小波去噪法去除背景噪声和噪点,最后用中值滤波器对图像进行滤波处理;

c、将处于最低亮度和最高亮度中间的图层先去除噪点,之后进行滤波处理,再去除背景噪声,最后进行直方图均衡化处理;

d、最后将处理过后的所有图层合并为一幅图像增强后的图像。

优选的,所述步骤B中若采集的植被图像位移值为预设图像位移值的3%-8%,则不发出报警信号;若采集的植被图像位移值为预设图像位移值的8%-20%,则发出告警提示信号;若采集的植被图像位移值大于预设图像位移值的20%,则发出持续性报警信号。

优选的,所述步骤C中若监测到地震波数据大于预设数据,则发出滑坡报警信号;若监测到气象数据中的降雨量大于预设数据,则发出滑坡报警信号;否则,不发出报警信号。

优选的,所述步骤D中将滑坡危险等级分为1级、2级、3级和4级,1级表示滑坡风险小于10%,2级表示滑坡风险为10%-30%,3级表示滑坡风险为30%-50%,4级表示滑坡风险大于50%。

优选的,一种地质灾害滑坡监测装置,该监测装置包括植被遥感监测模块、地震波采集模块、气象信号采集模块、存储模块、传输模块和比较模块,所述植被遥感监测模块用于采集植被图像信号;所述地震波采集模块用于采集地震波数据;所述气象信号采集模块用于采集监测区域的降雨量数据、地下水数据和风力强度数据;所述存储模块用于存储采集的图像和数据;所述植被遥感监测模块、地震波采集模块、气象信号采集模块分别通过传输模块连接中央处理器,所述存储模块连接中央处理器。

优选的,还包括告警模块,所述告警模块用于在监测到异常信号时发出告警信号,所述告警模块连接中央处理器。

优选的,还包括数据传输模块,所述数据传输模块用于传输监测到的数据和报警数据,所述中央处理器通过数据传输模块连接后台监控终端。

优选的,还包括GPS/北斗定位模块,所述GPS/北斗定位模块用于实时定位监测区域,所述GPS/北斗定位模块连接中央处理器。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用的监测方法能够实现实时采集、实时传输、实时监控,监测效率高,有效提高人们对地质灾害的应对性,极大的减少人员伤亡与财产流失;其中,采用的植被图像预处理方法降低了图像的全局亮度差异,增强了图像对比度,有效的抑制了噪声,进一步提高了图像的清晰度,进一步提高了监测区域的图像监测准确度;此外,本发明提供的监测方法自动化程度高、人力消耗低,具有较高的监测效率和广泛的适用范围,不受区域限制。

附图说明

图1为本发明流程图;

图2为本发明监测装置结构示意图;

图中:植被遥感监测模块1、地震波采集模块2、气象信号采集模块3、存储模块4、传输模块5、比较模块6、中央处理器7、告警模块8、数据传输模块9、后台监控终端10、GPS/北斗定位模块11。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、 “下”、 “内”、 “外”“前端”、 “后端”、 “两端”、 “一端”、 “另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、 “连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种地质灾害滑坡监测方法,包括以下步骤:

A、首先采集监测区域的植被图像、地震波数据和气象数据;

B、对采集的植被图像进行预处理,并将预处理后的植被图像传输至后台监控终端与预设图像进行比较;

C、将采集的地震波数据和气象数据传输至后台监控终端与预设数据进行比较;

D、根据比较结果确定滑坡危险等级并发出告警信号。

本发明中,步骤B中植被图像预处理方法如下:

a、将采集的植被图像的像素根据亮度值分成若干个图层,图层亮度划分为5个层次,即分别为0-20%、20%-40%、40%-60%、60%-80%、80%-100%,每个图层的亮度均不同,并将每个图层按亮度值,由高到低进行排列;

b、对于亮度最低的图层以及亮度最大的图层,即0-20%和80%-100%这两个区域的图层,先单独进行直方图均衡化处理,即通过直方图均衡化,将亮度可以更好地在直方图上分布。再利用小波去噪法去除背景噪声和噪点,最后用中值滤波器对图像进行滤波处理;

c、将处于最低亮度和最高亮度中间的图层先去除噪点,之后进行滤波处理,再去除背景噪声,最后进行直方图均衡化处理;

d、最后将处理过后的所有图层合并为一幅图像增强后的图像。

本发明采用的植被图像预处理方法降低了图像的全局亮度差异,增强了图像对比度,有效的抑制了噪声,进一步提高了图像的清晰度,进一步提高了监测区域的图像监测准确度。

本发明中,步骤B中若采集的植被图像位移值为预设图像位移值的3%-8%,则不发出报警信号;若采集的植被图像位移值为预设图像位移值的8%-20%,则发出告警提示信号;若采集的植被图像位移值大于预设图像位移值的20%,则发出持续性报警信号。

本发明中,步骤C中若监测到地震波数据大于预设数据,则发出滑坡报警信号;若监测到气象数据中的降雨量大于预设数据,则发出滑坡报警信号;否则,不发出报警信号。

本发明中,步骤D中将滑坡危险等级分为1级、2级、3级和4级,1级表示滑坡风险小于10%,2级表示滑坡风险为10%-30%,3级表示滑坡风险为30%-50%,4级表示滑坡风险大于50%。

另外,本发明还公开一种地质灾害滑坡监测装置,该监测装置包括植被遥感监测模块1、地震波采集模块2、气象信号采集模块3、存储模块4、传输模块5和比较模块6,所述植被遥感监测模块1用于采集植被图像信号;所述地震波采集模块2用于采集地震波数据;所述气象信号采集模块3用于采集监测区域的降雨量数据、地下水数据和风力强度数据;所述存储模块4用于存储采集的图像和数据;所述植被遥感监测模块1、地震波采集模块2、气象信号采集模块3分别通过传输模块5连接中央处理器7,所述存储模块4连接中央处理器7;还包括告警模块8,所述告警模块8用于在监测到异常信号时发出告警信号,所述告警模块8连接中央处理器7;还包括数据传输模块9,所述数据传输模块9用于传输监测到的数据和报警数据,所述中央处理器7通过数据传输模块9连接后台监控终端10;还包括GPS/北斗定位模块11,所述GPS/北斗定位模块11用于实时定位监测区域,所述GPS/北斗定位模块11连接中央处理器7。本发明提供的监测装置自动化程度高、人力消耗低,具有较高的监测效率和广泛的适用范围,不受区域限制。

综上所述,本发明采用的监测方法能够实现实时采集、实时传输、实时监控,监测效率高,有效提高人们对地质灾害的应对性,极大的减少人员伤亡与财产流失。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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