收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

滑坡实时监测预警系统关键技术及其应用研究

何朝阳  
【摘要】:监测预警是地质灾害防灾减灾的重要手段,监测是预警的基础,预警是监测的目的。近年来,国内外学者对滑坡监测预警的方法技术体系进行了深入研究,取得了大量的研究成果。但总体上,地理与地质结合不够紧密,监测预警模型很难充分考虑滑坡变形过程和成灾机理,难以取得较高的预警精度,研发的监测预警系统也难以满足数以万计隐患点实时监测预警的实战需求。已有的研究成果还难以有效地解决地质灾害“什么时间可能发生”、“力争实现提前3个小时预警”的任务。如何提高滑坡监测预警能力,我们面临诸多挑战:如何提高滑坡监测预警精度?如何将理论研究成果应用到实际的监测预警中,构建一套可业务化大规模应用的滑坡实时监测预警系统?基于此,本论文系统总结作者近10年来在监测预警方面的实践成果,采用云计算与物联网等先进技术,构建滑坡监测预警云平台,整合与管理滑坡地质灾害演化全过程的各类资料,研发并行高效的多源异构监测数据汇聚平台,集成多源异构实时监测数据,形成天-空-地多元立体监测数据中心;综合分析2.1万余台(套)监测设备、超过1.26亿条监测数据的实测曲线,总结划分监测曲线类型,构建监测设备可靠度评价体系,研究滑坡过程预警模型及其实现的关键技术,在此基础上,构建一套混合架构(B/S架构、C/S架构、移动App)的滑坡实时监测预警系统,实现了地质与地理、空间与属性相结合的滑坡演化全过程一体化管理,利用计算机手段对滑坡实施全过程动态跟踪的“过程预警”,有效地提高了滑坡预警精度。本文取得主要成果如下:(1)构建滑坡“过程预警”模型及其自动求解算法:结合变形速率、速率增量、改进切线角三个参数,构建基于滑坡变形演化过程的“过程预警”模型,从滑坡变形监测数据入手,划分监测曲线类型,研究滑坡变形演化阶段的自动识别理论及计算机技术,实现对滑坡全过程动态跟踪预警;(2)构建监测设备可靠度建立评价体系和多设备联动预警机制:通过动态对监测设备可靠度进行评价,结合联动预警机制,评价预警结论可信度,以提升监测预警的成功率,利用计算机技术自动识别滑坡的变形演化过程,实现自动、实时的“过程预警”,为预警模型的业务化、自动化运行提供理论与技术支撑;(3)提出监测数据自动处理方法:研究实测监测数据的预处理方法,为计算机自动处理监测数据提供相关的算法。通过设置监测数据过滤器和采用拉依达准则实现对异常数据的初步过滤与粗差处理,再结合数据特征,分别采用移动平均法与最小二乘法对数据进行拟合,识别数据表现出来的变形趋势。基于监测数据曲线特征自动选择相应的数据处理方法,为后续预警模型计算提供更为准确的数据,提高预警精度;(4)构建实时高效的监测数据集成与共享统一管理平台:结合物联网、消息队列、负载均衡等技术,研究监测数据编码体系,提出一套基于MQTT协议的实时监测数据传输与集成方案,实现多源异构监测数据终端集成和监测数据采集、传输及汇集融合一体化管理,为监测预警提供实时数据保障;(5)构建基于策略的滑坡实时过程预警技术:从模型的计算、预警的发布与解除等方面,将滑坡预警的理论模型与实际应用相结合,研发预警等级求解器,构建基于策略的预警模型通用计算框架,并从预警信息发布技术及发布策略方面进行总结,实现对滑坡的实时过程预警;(6)构建滑坡变形演化全过程一体化数据管理平台:基于“天-空-地”滑坡多元立体观测技术,采用WebGL技术跨平台的三维数字地球,提供直观、真实的三维实景漫游平台,实现海量基础数据、实时监测数据、视频的集成管理与共享,也为实时监测预警系统提供一个功能强大、数据丰富的三维展示平台,构建基于滑坡演化全过程的一体化数据管理体系和滑坡综合信息模型,为滑坡的专家预警决策提供数据支撑;(7)研发混合架构体系的滑坡实时监测预警系统:综合集成上述研究成果,研究混合架构体系(B/S、C/S、移动端),基于微服务研发滑坡实时监测预警系统,各个架构系统密切配合,针对不同的功能需求,充分发挥各架构的优势,构建数据综合展示统一平台,为过程预警模型提供技术解决方案,实现滑坡监测预警的业务化运行,为滑坡的防治、应急、抢险等提供基础数据支撑与预警信息服务。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 杨明明;李亚洲;温海岚;;浅谈滑坡监测预警及其诱发因素[J];科技风;2019年25期
2 侯圣山;李昂;陈亮;冯振;王立朝;曹鹏;刘军友;郑浩;李阳光;黄鑫;郭伟;魏新平;;基于普适型仪器的滑坡监测预警初探——以甘肃兰州岷县三处滑坡为例[J];中国地质灾害与防治学报;2020年06期
3 ;东莞市人民政府办公室关于印发《东莞市非法集资监测预警工作制度》的通知[J];东莞市人民政府公报;2016年12期
4 王子强;;山东潍坊:建立畜牧产业价格监测预警机制[J];中国食品;2017年12期
5 ;滑坡崩塌普适型监测预警仪器研发项目启动[J];地质装备;2020年06期
6 ;全国新能源消纳监测预警中心成立[J];内蒙古电力技术;2018年02期
7 郭克莎;《超越危机——国家经济安全的监测预警》评介[J];中国工业经济;1999年11期
8 李杨;张海峰;刘克宝;王晓楠;王红蕾;张宇;;浅谈农业监测预警时的科学问题[J];农业技术与装备;2020年11期
9 汪寿阳;杨晓光;张珣;;基于海量信息的全球经济监测预警平台——架构与实践[J];科研信息化技术与应用;2010年03期
10 郭诗华;黄梦琦;李卓群;李婧姝;;林业病虫害监测预警方面的研究进展[J];民营科技;2018年09期
11 钟开斌;;日本灾害监测预警的做法与启示[J];行政管理改革;2011年05期
12 许世卫;;中国农业监测预警的研究进展与展望[J];农学学报;2018年01期
13 岳清春;;协同应急视阈下的监测预警机制研究[J];消防科学与技术;2016年01期
14 郝晓宁;刘建春;薄涛;吴敬;徐敏;张振忠;刘志;徐龙彪;;我国突发公共卫生事件监测预警现状的横断面研究[J];中国卫生政策研究;2013年12期
15 周宏,沈光先;企业投资管理中监测预警的模式分析[J];技术经济与管理研究;2001年04期
16 王一帆;;网络舆情监测预警机制研究[J];情报探索;2016年03期
17 ;2019全国农业大数据与监测预警学术研讨会精彩内容与观点分享[J];农产品市场;2019年20期
18 曾诗淇;;我国农业监测预警发展回顾与进展——访中国农业科学院农业监测预警团队首席科学家许世卫[J];农产品市场周刊;2017年47期
19 许垚;;关于我省市场运行和价格监测预警机制建设情况的调研报告[J];浙江人大(公报版);2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 韦天伟;;某煤矿采空区监测预警技术方法应用浅谈[A];石油天然气勘察技术中心站第二十八次技术交流研讨会论文集[C];2020年
2 王洪辉;庹先国;张贵宇;张兆义;李怀良;;地下填埋体泄漏的监测预警技术研究及应用[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
3 覃安春;邓丽玲;;伍豪多媒体气象监测预警发布系统的维护探讨[A];第33届中国气象学会年会 S13 “互联网+”与气象服务——第六届气象服务发展论坛[C];2016年
4 曹修定;朱继良;吴悦;;地质灾害监测预警多参数数据采集传输技术[A];全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集[C];2010年
5 杨志强;陈建兵;孙玉娟;;人工神经网络在滑坡变形预测中的应用研究[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
6 阙金声;燕慧晓;王洪播;贾宁;卫瑞峰;;基于小波理论与人工神经网络的滑坡变形预测[A];2016年全国工程地质学术年会论文集[C];2016年
7 薛聪聪;卢书强;朱朋;;三峡库区谭家河滑坡变形特征及影响因素研究[A];2014年全国工程地质学术大会论文集[C];2014年
8 鲍立新;洪望兵;;恩子坪2号滑坡变形特征及稳定分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
9 傅荣华;;白灰厂滑坡变形趋势分析[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
10 莫颖军;;地质滑坡的外部变形监测实践及体会[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
11 叶胜华;程国平;;卡基娃滑坡变形破坏模式数值模拟研究[A];2014年全国工程地质学术大会论文集[C];2014年
12 王寿旭;马沁巍;马少鹏;;基于大视场滑坡变形的摄像测量方法研究[A];北京力学会第二十四届学术年会会议论文集[C];2018年
13 李攀峰;黄啸鹰;吴建川;刘源;;溪洛渡水库运行期干海子滑坡变形动态响应研究[A];2016年全国工程地质学术年会论文集[C];2016年
14 陶福平;陶虹;李勇;;秦巴山区典型滑坡监测技术与应用[A];秦巴山区地质灾害与防治学术研讨会论文集[C];2015年
15 ;群测群防监测预警仪器的研制[A];2008年度中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编[C];2008年
16 任健;刘文菁;邱斌;唐洵昌;;建设重大气象灾害监测预警与应急服务体系的新理念[A];'2005数字江苏论坛电子政务与地理信息技术论文专辑[C];2005年
17 任健;刘文菁;邱斌;唐洵昌;;建设重大气象灾害监测预警与应急服务体系的新理念[A];'2005数字江苏论坛——电子政务与地理信息技术论文专辑[C];2005年
18 安翼;吴强;刘青泉;;滑坡变形破坏的三维SPH模拟方法研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
19 徐小波;单新建;屈春燕;马超;张桂芳;;PS/CR-InSAR技术在区域滑坡变形监测中的初步应用[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
20 龙北平;;基于GIS的山体滑坡变形监测系统研发[A];第十四届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前14条
1 何朝阳;滑坡实时监测预警系统关键技术及其应用研究[D];成都理工大学;2020年
2 李骅锦;运用深度学习和统计学习方法预测库岸滑坡变形[D];成都理工大学;2020年
3 赵艳南;三峡库区蓄水过程中滑坡变形规律研究[D];中国地质大学;2015年
4 王智磊;降雨影响敏感型滑坡变形动态预测方法及排水洞效果研究[D];浙江大学;2012年
5 刘汝清;煤矿安全风险预警模型研究及应用效益分析[D];中国地质大学(北京);2014年
6 李继尊;中国能源预警模型研究[D];中国石油大学;2007年
7 江洎洧;频发微震作用下三峡库首段典型滑坡变形机制及动力响应研究[D];中国地质大学;2012年
8 丁宝成;煤矿安全预警模型及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 刘彦文;上市公司财务危机预警模型研究[D];大连理工大学;2009年
10 王敏;结核病监测预警指标体系和流行现状研究[D];华中科技大学;2012年
11 汪冬华;我国上市公司行业分析方法及违约风险预警模型研究[D];华中科技大学;2004年
12 冯民学;高速公路交通气象智能化监测预警系统研究[D];南京信息工程大学;2005年
13 蒙彦;广花盆地岩溶塌陷多参数监测预警与风险防控[D];中国地质大学;2020年
14 许平;青藏铁路大风监测预警与行车指挥系统研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 王晓厦;某通信企业话务运营指标监测预警平台的设计与实现[D];江西财经大学;2019年
2 李钊;环境污染公共监测预警机制研究[D];云南大学;2017年
3 游丹妮;消防水系统监测预警平台的设计与实现[D];重庆大学;2019年
4 刘一;我国经济周期的监测预警研究[D];山东大学;2011年
5 武传鹏;弓长岭采场滑坡变形监测及滑坡形态分析[D];辽宁科技大学;2019年
6 曲轩宇;灌溉型黄土滑坡变形监测及预测方法研究[D];长安大学;2018年
7 张国龙;基于地面三维激光扫描的滑坡变形监测[D];战略支援部队信息工程大学;2018年
8 朱权威;三峡库区旧县坪滑坡变形机制及稳定性研究[D];成都理工大学;2020年
9 王自强;海洋经济监测预警模型研究[D];中国海洋大学;2010年
10 王朋伟;库水作用下滑坡变形演化规律研究[D];中国地质大学;2012年
11 侯智勇;滑坡变形监测信息管理系统的集成化开发与研制[D];成都理工大学;2004年
12 赵璞;基于实时信息分析的农业监测预警移动终端服务系统研究[D];中国农业科学院;2017年
13 钱灵杰;三峡水库滑坡变形响应规律及机理研究[D];成都理工大学;2016年
14 李镇鸿;三峡库区簸箕石滑坡变形机制及其稳定性研究[D];成都理工大学;2016年
15 黄永泽;渝湘高速公路大涵滑坡变形机制分析及稳定性评价[D];成都理工大学;2011年
16 王明天;乐山市气象灾害监测预警分析平台的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
17 曾凡雷;滑坡地质灾害变形预测及同步性预警机制研究[D];河北工程大学;2012年
18 李晓鸽;滑坡变形监测技术与预测模型研究[D];长安大学;2019年
19 付杰;卡尔曼滤波在滑坡变形预测中的应用研究[D];中国地质大学;2013年
20 尹刚;三峡坝区船舶污染监测预警机制研究[D];华中科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 朱家芬 通讯员 李成虹;我州全面加强灾害监测预警[N];楚雄日报(汉);2020年
2 记者 吴涛;加强监测预警及时排险处险 全力确保群众生命财产安全[N];扬州日报;2020年
3 本报记者 王旭阳;加强监测预警 严防各类灾害 切实保障人民群众生命财产安全[N];凉山日报(汉);2020年
4 记者 林铭珊;强化监测预警 及时转移撤离[N];泉州晚报;2020年
5 全媒体记者 房媛;我市建立防贫返贫监测预警机制巩固脱贫成效[N];中卫日报;2020年
6 记者 汪潜;弋江区在全市率先建立社会救助监测预警机制[N];芜湖日报;2021年
7 本报记者 李芳;建立健全返贫监测预警机制[N];云南政协报;2020年
8 记者 任志勇 王宗华;建立防止返贫监测预警和帮扶机制[N];黑龙江日报;2020年
9 本报记者 王茜;动态监测预警 杜绝贫困“抬头”[N];华兴时报;2021年
10 记者 李明鹭;强化监测预警 全面落实责任 确保汛期防汛工作做实做细[N];双鸭山日报;2019年
11 本报记者 李晨;农业监测预警迈入大数据新时代[N];中国科学报;2017年
12 记者 关俏俏;新疆建立贫困监测预警机制[N];新疆日报(汉);2020年
13 通讯员 蒿书利 特约记者 范基姣;滑坡崩塌普适型智能化实时监测预警仪器研发项目立项[N];中国自然资源报;2020年
14 全媒体记者 赵志芸;完善防止返贫致贫监测预警机制 确保脱贫攻坚成色[N];新疆日报(汉);2020年
15 记者 张维;民政部:以防“漏保”为重点健全监测预警机制[N];法制日报;2020年
16 荣超;加快构建返贫监测预警机制[N];中国社会报;2020年
17 本报记者 王瑟;新疆:监测预警机制防返贫[N];光明日报;2020年
18 新甘肃·甘肃经济日报记者 房惠玲;全省362万人纳入防返贫监测预警[N];甘肃经济日报;2020年
19 王昕;江苏南京地灾智能监测预警完成首个示范项目[N];中国自然资源报;2019年
20 首席记者 赵蕾;四川厅出台政府购买地灾专业监测预警服务指导意见[N];中国自然资源报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978