本發(fā)明屬于預警，尤其涉及一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預警方法。

背景技術：

1、山地滑坡空天地協(xié)同感知預警是一項綜合利用多種技術手段，對山地滑坡進行全方位、多層次監(jiān)測和預警的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過融合天基（衛(wèi)星遙感）、空基（無人機、航空攝影測量等）和地基（地面監(jiān)測設備、傳感器網絡等）的監(jiān)測數據，實現(xiàn)對山地滑坡災害的實時監(jiān)測、風險評估和預警發(fā)布。

2、在天基監(jiān)測方面，衛(wèi)星遙感技術具有覆蓋范圍廣、數據更新快等優(yōu)勢，能夠實現(xiàn)對滑坡隱患區(qū)域的宏觀監(jiān)測和長期跟蹤。通過高分辨率的光學衛(wèi)星和雷達衛(wèi)星，可以獲取滑坡區(qū)域的地形地貌、植被覆蓋、地表形變等關鍵信息，為滑坡災害的識別和預警提供重要依據。空基監(jiān)測則主要依賴于無人機和航空攝影測量技術。無人機具有靈活性強、成本低、風險小等特點，可以深入滑坡易發(fā)區(qū)域進行高分辨率影像拍攝和三維建模，為滑坡災害的精細化監(jiān)測和評估提供有力支持。同時，航空攝影測量技術也可以提供大范圍的滑坡地表形變信息，為滑坡災害的宏觀監(jiān)測和預警提供重要數據支持。地基監(jiān)測則是滑坡災害預警的最后一道防線。通過在地面部署各種監(jiān)測設備，如位移傳感器、應力傳感器、含水量傳感器等，可以實現(xiàn)對滑坡體內部和表面的實時監(jiān)測和數據分析。這些監(jiān)測數據可以反映滑坡體的變形趨勢和穩(wěn)定性狀態(tài)，為滑坡災害的預警和應急處置提供重要參考。

3、但是，上述的問題在于，現(xiàn)有的山地滑坡空天地協(xié)同感知預警系統(tǒng)的檢測數據通常是簡單結合的，甚至是三方數據并不結合，而是三方數據中的至少一個達到預設值即可觸發(fā)預警，這種方式對三方數據的利用率較低，如何綜合三方數據進行精準預警是急需解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預警方法，具備山地滑坡空天地協(xié)同感知的優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術的問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種山地滑坡空天地協(xié)同感知預警方法，包括以下步驟：

3、步驟1，設置靶標：在山地邊坡的設定位置設置若干靶標；

4、步驟2，衛(wèi)星遙感監(jiān)測：通過衛(wèi)星遙感技術，定時獲取識別若干靶標的圖像，按照距離由小到大，將每個靶標和相鄰的若干個靶標進行連線，構成監(jiān)測預警網絡；

5、步驟3，觸發(fā)預警：通過圖像識別技術測量監(jiān)測預警網絡中各個線段的長度和/或各個線段夾角的角度；將每次的測量值和最初值對比，當超過a%的線段長度變化率大于b%，和/或超過c%的夾角角度變化率大于d%時，觸發(fā)第一預警命令；

6、步驟4，空基監(jiān)測：利用無人機搭載的相機或激光雷達，定期沿著所述監(jiān)測預警網絡進行巡查，捕捉靶標的位置變動信息，用于對所述監(jiān)測預警網絡進行矯正；

7、步驟5，地基監(jiān)測：在邊坡的設定位置設置雨量計，當雨量計的監(jiān)測值達到第一閾值e時，自動減小a、b、c、d中的至少一個值。

8、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟1中，設置靶標包括以下步驟：

9、步驟1.1：選擇位置：基于地質勘察結果和邊坡穩(wěn)定性分析，在山地邊坡的易滑坡區(qū)域選擇設定位置；

10、步驟1.2：安裝靶標：在選定位置安裝堅固、易于識別的靶標，使靶標能夠在衛(wèi)星遙感圖像中清晰顯示；

11、步驟1.3：記錄信息：記錄每個靶標的具體位置、安裝時間、型號信息，并建立靶標數據庫。

12、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟2中，衛(wèi)星遙感監(jiān)測包括以下步驟：

13、步驟2.1：獲取圖像：利用衛(wèi)星遙感技術，按照預設的時間間隔獲取包含靶標的圖像；

14、步驟2.2：圖像預處理：對獲取的圖像進行去噪、增強對比度操作而提高圖像質量；

15、步驟2.3：靶標識別：利用圖像識別技術，在預處理后的圖像中識別出靶標，并確定其位置；

16、步驟2.4：構建監(jiān)測預警網絡：按照距離由小到大的原則，將每個靶標與其相鄰的若干個靶標進行連線，形成監(jiān)測預警網絡。

17、作為本發(fā)明優(yōu)選的，在步驟s3中，觸發(fā)預警包括以下步驟：

18、步驟3.1：測量變化：通過圖像識別技術，測量監(jiān)測預警網絡中各個線段的長度和/或各個線段夾角的角度；

19、步驟3.2：變化分析：計算每個線段長度和夾角的變化率，并將每次的測量值和最初值對比；

20、步驟3.3：預警判斷：當超過a%的線段長度變化率大于b%，或超過c%的夾角角度變化率大于d%時，判定為潛在滑坡風險，觸發(fā)第一預警命令。

21、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟4中，空基監(jiān)測包括以下步驟：

22、步驟4.1：規(guī)劃巡查路線：根據監(jiān)測預警網絡，規(guī)劃無人機巡查路線；

23、步驟4.2：執(zhí)行巡查任務：利用無人機搭載的相機或激光雷達，按照規(guī)劃路線進行巡查，捕捉靶標的位置變動信息；

24、步驟4.3：數據處理與分析：對無人機獲取的圖像或點云數據進行處理，提取靶標位置信息，并與衛(wèi)星遙感數據進行對比，對監(jiān)測預警網絡進行矯正。

25、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟5中，地基監(jiān)測包括以下步驟：

26、步驟5.1：安裝雨量計：在邊坡的設定位置安裝雨量計，用于監(jiān)測降雨量；

27、步驟5.2：實時監(jiān)測：雨量計實時監(jiān)測降雨量，并將數據實時傳輸至預警系統(tǒng)；

28、步驟5.3：調整閾值：當雨量計的監(jiān)測值達到第一閾值e時，根據降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響程度，自動減小a、b、c、d中的至少一個值，以降低預警閾值，提高預警靈敏度。

29、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述第一閾值e為階梯式閾值，并且所述第一閾值e和a、b、c、d中的至少一個值成反比。

30、作為本發(fā)明優(yōu)選的，步驟4.1中：將長度變化率超過b1%的線段作為無人機的導航路徑，無人機沿著所述導航路徑飛行并采集圖像。

31、作為本發(fā)明優(yōu)選的，無人機在航行時在監(jiān)測預警網絡的夾角處轉向，且轉向角和所述夾角相同，當夾角角度變化率大于d1%時，無人機在通過夾角時，自動觸發(fā)拍照或錄制視頻的命令。

32、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述監(jiān)測預警網絡的線段長度為l；

33、所述靶標上設有角度調節(jié)座，所述角度調節(jié)座上安裝有測距儀；所述測距儀測量本標靶到相鄰標靶的距離，所述測距儀的測距值為m。

34、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

35、1.全面感知與預警：結合空天地多種監(jiān)測手段，實現(xiàn)對山地滑坡風險的全面感知和及時預警。衛(wèi)星遙感技術提供大范圍、高精度的監(jiān)測數據，無人機巡查提供實時的現(xiàn)場信息，地基監(jiān)測則關注降雨等關鍵因素，三者協(xié)同工作，大大提高了預警的準確性和時效性。

36、2.動態(tài)調整預警閾值：根據降雨量等實際條件動態(tài)調整預警閾值，使預警系統(tǒng)更加靈活和智能。在降雨量增大時，降低預警閾值，提前發(fā)出預警信號，為防災減災工作爭取更多時間。

37、3.提高防災減災能力：通過及時、準確的預警，幫助相關部門和人員提前采取措施，減少滑坡等自然災害造成的損失。同時，也為科學研究提供了豐富的數據支持，有助于深入探究滑坡發(fā)生機理和預測模型優(yōu)化。