一種基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分析及其評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泥石流是一種常見的山地自然災(zāi)害，是由泥沙、石塊等松散固體物質(zhì)和水混合組成的一種特殊流體，是我國最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害類型之一，因其發(fā)生時間短、隱蔽性強、破壞性大等特點，常造成重大人員傷亡和巨大經(jīng)濟損失。我國山地面積約為600萬平方公里，占全國土地面積的三分之二左右，且大部分集中于西南、西北等廣闊地區(qū)，這些地區(qū)處于夏季降水多發(fā)地區(qū)，泥石流災(zāi)害頻繁發(fā)生。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的展開，為了減小泥石流所帶來的影響，建立行之有效的泥石流預(yù)警方法成為西部大開發(fā)戰(zhàn)略不可忽視的一個環(huán)節(jié)。
[0003]傳統(tǒng)的泥石流預(yù)警方式為泥石流現(xiàn)象與經(jīng)驗預(yù)警，進而發(fā)展為泥石流雨量統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)模型構(gòu)建、確定臨界降雨量，當(dāng)前技術(shù)條件下多采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行短臨預(yù)警，該技術(shù)克服了泥石流復(fù)雜環(huán)境條件下不易布置信息監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的缺點，但在數(shù)據(jù)采集的全面性及數(shù)據(jù)分析處理方面較為薄弱，且無法對啟動前泥石流進行相應(yīng)的預(yù)報。
[0004]針對這些的問題，此次發(fā)明主要解決的問題有:(I)采用何種技術(shù)手段解決當(dāng)前泥石流預(yù)警的薄弱面；(2)如何進行啟動前泥石流預(yù)報，且預(yù)報準(zhǔn)確率如何確定；(3)使用何種方式規(guī)避泥石流預(yù)警中模型應(yīng)用的地域局限性；(4)采用何種方式將相關(guān)技術(shù)進行融合，并應(yīng)用于泥石流預(yù)警報；(5)明確什么情況下，向外界發(fā)布相關(guān)預(yù)警報信息；(6)預(yù)警信息發(fā)布方式。
[0005]我國泥石流主要以防治為主，現(xiàn)有的泥石流短臨預(yù)警技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，存在數(shù)據(jù)分析處理能力薄弱、數(shù)據(jù)采集缺失等缺陷。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法，基于目前成熟的無線傳感網(wǎng)絡(luò)短臨預(yù)警技術(shù)，融合新的技術(shù)手段，創(chuàng)新預(yù)警報方式，結(jié)合歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)、遙感影像解譯數(shù)據(jù)以及實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對泥石流進行預(yù)警，彌補了泥石流短臨預(yù)警中的缺陷，實現(xiàn)了泥石流的預(yù)警報。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法，包括如下步驟:
[0009]S1、應(yīng)用RS技術(shù)，對歷史影像數(shù)據(jù)進行解譯，獲取相應(yīng)遙感解譯數(shù)據(jù)，同時采用實地調(diào)研等方式得到其它相關(guān)歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)搜集完成后，應(yīng)用GIS技術(shù)建立歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫，使用ArcCatalog工具將搜集數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，完成歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建；
[0010]S2、獲取當(dāng)前遙感影像數(shù)據(jù)，使用RS技術(shù)進行遙感解譯，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)；
[0011]S3、采用ZigBee協(xié)議與GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，通過動態(tài)自組網(wǎng)的形式完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組建，對預(yù)警區(qū)域進行實時數(shù)據(jù)的采集，并使用ZigBee協(xié)議與GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議對采集數(shù)據(jù)進行傳輸，使用ArcMap與ToolBox工具，提取坡度與植被覆蓋率等相關(guān)輔助因素信息，通過WSN與GIS技術(shù)綜合應(yīng)用，完成啟動后泥石流的實時監(jiān)測及預(yù)警；
[0012]S4、采用WebGIS技術(shù)接收實時數(shù)據(jù)，使用ArcMap對接收數(shù)據(jù)進行處理，完成處理后使用GIS技術(shù)建立對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)庫，再使用ArcCatalog工具將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，完成實時數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建；
[0013]S5、調(diào)用歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)與RS遙感解譯當(dāng)前影像的數(shù)據(jù)，使用ArcMap工具對其進行數(shù)據(jù)分析，如兩者相關(guān)因素高度相似或解譯數(shù)據(jù)值高于歷史數(shù)據(jù)庫中的值，此時采用Web及App的方法發(fā)布預(yù)報信息，完成對啟動前泥石流預(yù)報，同時通過敏感性分析，得到該預(yù)報準(zhǔn)確率；
[0014]S6、調(diào)用實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，如主要因素值超過預(yù)警閥值，將對外界發(fā)布預(yù)警信息，完成泥石流預(yù)警，若輔助因素超過預(yù)警閥值，可結(jié)合歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)與其進行對比分析，獲得結(jié)果信息，并根據(jù)相應(yīng)預(yù)警等級對外界發(fā)布預(yù)警信息。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟S3中WSN技術(shù)應(yīng)用，包括無線傳感器的選取、無線傳感網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議選取，所述無線傳感器包括雨量傳感器、孔隙水壓力傳感器、GPS位移傳感器。
[0016]優(yōu)選的，所述雨量傳感器和孔隙水壓力傳感器用于降水量和雨強的數(shù)據(jù)采集，所述GPS位移傳感器通過坐標(biāo)位置信息獲得相應(yīng)的地形與位移信息。
[0017]優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議采用ZigBee與GPRS協(xié)議，ZigBee協(xié)議負(fù)責(zé)傳感器至傳感器之間，傳感器與網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)傳輸，GPRS協(xié)議負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)到基站之間的數(shù)據(jù)傳輸，兩者協(xié)同合作完成實時數(shù)據(jù)的傳輸；最后通過動態(tài)自組網(wǎng)的方式完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。
[0018]優(yōu)選的，所訴歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫，根據(jù)泥石流演化進程，采用GIS技術(shù)對啟動前泥石流相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比分析，對啟動前泥石流進行預(yù)報，所訴實時數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，超出預(yù)警閥值時，對啟動后泥石流進行預(yù)警。
[0019]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020]通過基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法，設(shè)計了啟動前泥石流預(yù)報模式，規(guī)避了泥石流預(yù)警模型應(yīng)用中的地域局限性，提升了對泥石流災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的全面性與時效性，為防災(zāi)減災(zāi)政策的制定提供技術(shù)支撐，減少了泥石流災(zāi)害帶來的人員與財產(chǎn)損失。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于泥石流演化進程的層次預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0024]S1、應(yīng)用RS技術(shù)，對歷史影像數(shù)據(jù)進行解譯，獲取相應(yīng)遙感解譯數(shù)據(jù)，同時采用實地調(diào)研等方式得到其它相關(guān)歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)搜集完成后，應(yīng)用GIS技術(shù)建立歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫，使用ArcCatalog工具將搜集數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，完成歷史泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建；
[0025]S2、獲取當(dāng)前遙感影像數(shù)據(jù)，使用RS技術(shù)進行遙感解譯，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)；
[0026]S3、采用ZigBee協(xié)議與GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，通過動態(tài)自組網(wǎng)的形式完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組建，對預(yù)警區(qū)域進行實時數(shù)據(jù)的采集，并使用ZigBee協(xié)議與GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議對采集數(shù)據(jù)進行傳輸，WSN技術(shù)應(yīng)用，包括無線傳感器的選取、無線傳感網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議選取，所述無線傳感器包括雨量傳感器、孔隙水壓力傳感器、GPS位移傳感器，雨量