基于物联网的滑坡地质灾害预警系统的设计
(1)影响因子
研究表明降雨对山体滑坡的诱发作用,不仅取决于当日降雨量,还和近期降水量、河道水流等情况密切相关。
系统利用部署的电子雨量计实时测量降水量r,在河道中安装液位传感器,测量数据为h。近期滑坡等地质灾害有效降水量Re是指近期各日降雨量(M天内)与其影响系乘积之和,而有效估计降水量R为有效降水量Re、近期(次日)预计降水量Rf和各自影响系数乘积之和,具体计算公式为:
,即确定j值。例如,在一级影响因子地质岩性的范围内,经过查阅GIS等勘测资料和实地考察等方式,确定最接近于二级子集v1、v2、v3、v4中的哪一种,从而选择合适的二级权值。对于组合了各二级因子的网格单元k,定义其不稳定分值Si=wi·,然后根据各级不稳定分值确定滑坡等地质灾害的易发性指数(LandsLide Susceptibility Index,LSI)。

LSI是评估监测区域的最敏感性指标,值越大,发生滑坡等地质灾害的概率越大,当其超过某具体阀值,就会提前预警。
3.3 数据分析
按照上述公式(1)~(4),计算各个监测点的LSI,根据地质灾害的易发性指数将检测区域划分为极轻微、轻微、中等、较严重、严重、极严重6级,并用不同颜色进行标记,然后采用等间距、均值一标准差等方法,实时(间隔固定时间,如半小时绘制一次)绘制整个监测区域的滑坡等地质灾害危险系数预警图,从而实现滑坡等地质灾害预报的精细化管理。
在数据建模方面,采用了自调整的动态神经网络模型,利用历史数据或者实施过程中逐步获取的数据,对模型的自身结构及学习规则进行了动态优化,调整各级权重,使模型达到最优,从而使得系统具有更强的适应性和准确性。
结语
本文在原有模型的基础上进行改进,利用传感器网络实时感知监测区域的多种指标,运用多因素动态联合建模,采用定量分析法,对降雨型滑坡等地质灾害进行相对准确预报。系统根据每个监测点的LSI,利用相关方法绘制整个监测区域的危险系数预警图。对于超过阈值的,立即报警,有效预防和避免了地质灾害,保护人民生命财产安全。
系统具有高集成度、高精度、全天候自动化实时监测与自动预警的能力,同时还具有监测范围大、部署灵活的特点。在指导降雨型滑坡的防灾与减灾方面具有较强的实用价值。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/159418.htm
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