复合链生山地灾害监测网络布局方法、装置及存储介质

本发明涉及地质灾害监测，尤其涉及复合链生山地灾害监测网络布局方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、在极端天气驱动下，地质灾害呈现新型流域性复合链生灾害特征。复合群集性灾害链不但是单体滑坡的空间集聚，而且具有明显的连带作用和累积效应。复合链生山地灾害的复杂性、隐蔽性、发性、动态变化性和时空不确定性更加凸显，需要识别灾害链发生风险和精密监测潜在隐患。传统监测方法包括降雨量、裂缝、位移、含水率、水位等监测手段，但都属于单一监测手段，单一的监测滑坡或泥石流，造成灾害链监测措施与灾害链的形成过程不匹配，隐患监测存在盲区，监测精准度低，布局全面性低。

2、综上，相关技术中存在的技术问题有待得到改善。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了复合链生山地灾害监测网络布局方法、装置及存储介质，有效地提高了监测精准度和布局全面性。

2、一方面，本发明实施例提供了复合链生山地灾害监测网络布局方法，包括以下步骤：

3、获取目标区域地质环境数据，所述目标区域地质环境数据包括地形地貌数据、地质数据、气象数据、水文数据或植被数据；

4、根据所述目标区域地质环境数据，计算气象雷达设备选址高度；

5、根据所述气象雷达设备选址高度，计算地面雨量站选址位置；

6、根据所述目标区域地质环境数据，对监测流域进行功能区划分，得到山地灾害监测功能区，所述山地灾害监测功能区包括启动区、转化流通区和沉积区；

7、根据启动区成灾特点，在所述启动区中计算启动区监测设备的启动区设备位置，所述启动区监测设备包括流量传感器、土体含水量计、土壤渗透率测量仪、土壤侵蚀量计或位移传感器；

8、根据转化流通区成灾特点，在所述转化流通区中计算转化流通区监测设备的转化流通区设备位置，所述转化流通区监测设备包括压力传感器、第一视频采集仪、粒子动态扫描仪、流速仪或泥位计；

9、根据沉积区成灾特点，在所述沉积区中计算沉积区监测设备的沉积区设备位置，所述沉积区监测设备包括测流堰或第二视频采集仪；

10、根据所述气象雷达设备选址高度、所述地面雨量站选址位置、所述启动区设备位置、所述转化流通区设备位置和所述沉积区设备位置，对目标山地进行监测网络布局，得到监测网络布局结果，所述监测网络布局结果用于监测复合链生山地灾害。

11、在一些实施例中，所述根据所述目标区域地质环境数据，计算气象雷达设备选址高度，包括：

12、根据所述目标区域地质环境数据，生成多种海拔高度下的单站雷达遮蔽角图和单站雷达等射束高度图；

13、根据所述单站雷达遮蔽角图和所述单站雷达等射束高度图，计算雷达扫描平面数据，所述雷达扫描平面数据包括投影面积、覆盖度或高度体积指数；

14、根据所述投影面积和所述海拔高度，计算第一关系曲线；

15、根据所述覆盖度和所述海拔高度，计算第二关系曲线；

16、根据所述高度体积指数和所述海拔高度，计算第三关系曲线；

17、根据所述第一关系曲线、所述第二关系曲线和所述第三关系曲线，计算所述气象雷达设备选址高度，所述气象雷达设备选址高度兼顾平面覆盖度和垂向覆盖度。

18、在一些实施例中，所述根据所述气象雷达设备选址高度，计算地面雨量站选址位置，包括：

19、根据所述气象雷达设备选址高度，计算雷达信号遮挡区域；

20、根据预设雨量站数量，在所述雷达信号遮挡区域计算所述地面雨量站选址位置。

21、在一些实施例中，所述根据所述目标区域地质环境数据，对监测流域进行功能区划分，得到山地灾害监测功能区，包括：

22、获取灾害风险小流域单元内的流域本底数据；

23、根据所述目标区域地质环境数据和所述流域本底数据，建立流域数字高程模型；

24、根据所述流域数字高程模型，利用预设空间分析法计算汇流累积量；

25、根据所述汇流累积量，从所述流域数字高程模型中提取所述灾害风险小流域单元的河网结构数据；

26、根据所述河网结构数据、河流落差和测量点到河口距离，构建河流纵断面；

27、根据所述河流纵断面，计算河流纵断面比降；

28、根据所述河流纵断面比降，在所述河流纵断面上计算第一裂点和第二裂点，所述第一裂点用于表征山脊线陡坡段与河流缓坡段的转折点，所述第二裂点用于表征河流缓坡段与出水口缓坡段的转折点；

29、将山脊线到所述第一裂点之间的第一河流区域作为所述启动区，所述启动区用于监测坡面生态水文地质耦合过程和灾害形成演化趋势；

30、将所述第一裂点到所述第二裂点之间的第二河流区域作为所述转化流通区，所述转化流通区用于监测灾害链固流转化过程和沿程累积水土通量变化；

31、将所述第二裂点到出水口之间的第三河流区域作为所述沉积区，所述沉积区用于监测沉积动力特征。

32、在一些实施例中，所述根据启动区成灾特点，在所述启动区中计算启动区监测设备的启动区设备位置，包括：

33、根据所述启动区成灾特点，构建启动区监测指标，所述启动区监测指标包括坡面径流量、土壤含水率、土壤饱和程度、入渗率、侵蚀量或地表位移；

34、根据所述流域数字高程模型，利用地理信息系统对所述启动区进行斜坡划分，得到多个初始斜坡单元；

35、根据滑坡危险性评价指标，计算所述初始斜坡单元的危险指数；

36、根据所述危险指数，从所述多个初始斜坡单元中选取高危险斜坡单元；

37、根据所述高危险斜坡单元和边埂，构建坡面水文灾害观测区，所述坡面水文灾害观测区用于观测降雨入渗和地下失稳过程；

38、根据所述启动区监测指标，在所述坡面水文灾害观测区中计算所述启动区设备位置。

39、在一些实施例中，所述根据转化流通区成灾特点，在所述转化流通区中计算转化流通区监测设备的转化流通区设备位置，包括：

40、根据所述转化流通区成灾特点，构建转化流通区监测指标，所述转化流通区监测指标包括压力变化、地表形变、粒子运动形态或岩土体运动过程；

41、根据降雨位置，在所述转化流通区中计算所述压力传感器的第一设备位置，所述压力传感器用于监测所述压力变化；

42、根据水土混合介质位置，在所述转化流通区中计算所述流速仪和所述泥位计的组合的第二设备位置，所述流速仪和所述泥位计的组合用于监测所述岩土体运动过程；

43、根据地表位置，在所述转化流通区中计算所述第一视频采集仪的第三设备位置，所述第一视频采集仪用于监测所述地表形变；

44、根据岩土体位置，在所述转化流通区中计算所述粒子动态扫描仪的第四设备位置，所述粒子动态扫描仪用于监测所述粒子运动形态；

45、将所述第一设备位置、所述第二设备位置、所述第三设备位置和所述第四设备位置进行组合，得到所述转化流通区设备位置。

46、在一些实施例中，所述根据沉积区成灾特点，在所述沉积区中计算沉积区监测设备的沉积区设备位置，包括：

47、根据所述沉积区成灾特点，构建沉积区监测指标，所述沉积区监测指标包括洪峰流量、流速、流深、侵蚀沉积深度、沉积范围或沉积物分选特征；

48、根据灾害体沉积位置，在所述沉积区中计算所述测流堰的第五设备位置，所述测流堰用于监测所述洪峰流量、所述流速、所述流深、所述侵蚀沉积深度、所述沉积范围或所述沉积物分选特征；

49、根据所述灾害体沉积位置，在所述沉积区中计算所述第二视频采集仪的第六设备位置，所述第二视频采集仪用于监测灾害链堆积破坏过程；

50、将所述第五设备位置和所述第六设备位置进行组合，得到所述沉积区设备位置。

51、另一方面，本发明实施例提供了复合链生山地灾害监测网络布局装置，包括：

52、第一模块，用于获取目标区域地质环境数据，所述目标区域地质环境数据包括地形地貌数据、地质数据、气象数据、水文数据或植被数据；

53、第二模块，用于根据所述目标区域地质环境数据，计算气象雷达设备选址高度；

54、第三模块，用于根据所述气象雷达设备选址高度，计算地面雨量站选址位置；

55、第四模块，用于根据所述目标区域地质环境数据，对监测流域进行功能区划分，得到山地灾害监测功能区，所述山地灾害监测功能区包括启动区、转化流通区和沉积区；

56、第五模块，用于根据启动区成灾特点，在所述启动区中计算启动区监测设备的启动区设备位置，所述启动区监测设备包括流量传感器、土体含水量计、土壤渗透率测量仪、土壤侵蚀量计或位移传感器；

57、第六模块，用于根据转化流通区成灾特点，在所述转化流通区中计算转化流通区监测设备的转化流通区设备位置，所述转化流通区监测设备包括压力传感器、第一视频采集仪、粒子动态扫描仪、流速仪或泥位计；

58、第七模块，用于根据沉积区成灾特点，在所述沉积区中计算沉积区监测设备的沉积区设备位置，所述沉积区监测设备包括测流堰或第二视频采集仪；

59、第八模块，用于根据所述气象雷达设备选址高度、所述地面雨量站选址位置、所述启动区设备位置、所述转化流通区设备位置和所述沉积区设备位置，对目标山地进行监测网络布局，得到监测网络布局结果，所述监测网络布局结果用于监测复合链生山地灾害。

60、另一方面，本发明实施例提供了一种计算机装置，包括：

61、至少一个处理器；

62、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

63、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的方法。

64、另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。

65、本发明所具有的有益效果如下：

66、本发明实施例首先获取目标区域地质环境数据，计算气象雷达设备选址高度，并根据气象雷达设备选址高度，计算地面雨量站选址位置，然后根据目标区域地质环境数据，对监测流域进行功能区划分，得到山地灾害监测功能区，再根据启动区监测指标，在启动区中计算启动区监测设备的启动区设备位置，根据转化流通区监测指标，在转化流通区中计算转化流通区监测设备的转化流通区设备位置，并根据沉积区监测指标，在沉积区中计算沉积区监测设备的沉积区设备位置，最后根据气象雷达设备选址高度、地面雨量站选址位置、启动区设备位置、转化流通区设备位置和沉积区设备位置，对目标山地进行监测网络布局，得到监测网络布局结果，从而能够通过多种设备位置实现监测网络布局，提高了监测精准度和布局全面性。

67、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。