基于InSAR的滑坡变形监测预警系统

本发明涉及滑坡监测，更具体地说，它涉及基于insar的滑坡变形监测预警系统。

背景技术：

1、滑坡是矿山开采、山区建设等活动中常见的地质灾害之一，高陡边坡尤其容易引发滑坡事件，造成巨大的人员伤亡和财产损失。传统的滑坡监测方法如地质调查、人工巡查等，存在效率低、覆盖范围有限等问题，难以满足大范围、高效率的监测需求。

2、近年来，insar技术因其高精度、高分辨率、全天候作业等特点，被广泛应用于滑坡监测领域，在利用insar技术获取滑坡区域的相关数据后，会通过预警模型对相应的变形监测。目前预警模型只能根据滑坡区域的表面数据进行监测预警，并不能对相应的数据进行深度分析，导致预警模型对于滑坡监测的预警精度并不高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于insar的滑坡变形监测预警系统。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、基于insar的滑坡变形监测预警系统，包括周期变形监测模块、主变形预警模块、副变形预警模块；

4、所述周期变形监测模块用于将滑坡区域划分成多个变形监测分区，并周期性获取变形监测分区的变形监测日志；

5、所述主变形预警模块基于变形监测日志的变形监测主指数，判定是否对变形监测分区进行预警，同时判定是否获取变形监测分区的变形监测副指数；

6、所述副变形预警模块基于变形监测副指数与变形监测副阈指数的比较结果，判定是否对变形监测分区进行预警。

7、进一步的，周期性获取变形监测分区的变形监测日志，具体为：将滑坡区域划分成多个变形监测分区，基于时间间隔h，每到时间节点时，生成变形监测分区的的变形监测日志。

8、进一步的，变形监测日志包括已现模式数量、已现模式名称、变形监测主指数、变形监测时间。

9、进一步的，基于变形监测日志的变形监测主指数，判定是否对变形监测分区进行预警，同时判定是否获取变形监测分区的变形监测副指数，具体为：获取变形监测主高指数与变形监测主低指数，当变形监测主指数大于等于变形监测主高指数时，对该变形监测分区进行预警，当变形监测主指数小于等于变形监测主低指数时，不作处理，当变形监测主指数介于变形监测主高指数与变形监测主低指数之间时，获取该变形监测分区的变形监测副指数。

10、进一步的，变形监测日志的变形监测主指数通过下述方式获取得到：获取变形监测分区的insar干涉图，对insar干涉图进行相位解缠处理，得到解缠相位图，将解缠相位图转换为地理坐标系下的变形图，对变形图进行特征提取，得到变形特征，获取各变形模式的变形模式值，获取变形模式高值与变形模式低值，当变形模式值大于等于变形模式高值时，将该变形模式标记为已现模式，当变形模式值小于等于等于变形模式低值时，将该变形模式标记为未现模式，当变形模式值介于变形模式高值与变形模式低值之间时，将该变形模式标记为模糊模式，获取变形模式叠加个数djcs，获取模糊差距个数mhgs，将未现模式的总数量标记为wxs，利用公式得到变形监测日志的变形监测主指数hsg，其中，r1为变形模式叠加个数系数，r2为模糊差距个数系数，r3为未现模式总数量系数。

11、进一步的，变形模式叠加个数djcs通过下述方式获取得到：将所有已现模式两两归为一组，将同组中两个已现模式的变形模式值进行求和计算，得到变形模式叠加值，设置变形模式叠加阈值，当变形模式叠加值大于等于变形模式叠加阈值时，将变形模式叠加个数增加一次，当变形模式叠加值小于变形模式叠加阈值时，不作处理，将变形模式叠加个数标记为djcs。

12、进一步的，模糊差距个数mhgs通过下述方式获取得到：将所有模糊模式两两归为一组，将同组中两个模糊模式的变形模式值进行差值计算，得到模糊差距值，设置模糊差距阈值，当模糊差距值大于等于模糊差距阈值时，将模糊差距个数增加一个，当模糊差距值小于模糊差距阈值时，不作处理，将模糊差距个数标记为mhgs。

13、进一步的，各变形模式的变形模式值通过下述方式获取得到：获取各变形模式的变形模式模型，将变形特征分别输入各变形模式的变形模式模型，各变形模式模型输出得到各变形模式的变形模式值。

14、进一步的，基于变形监测副指数与变形监测副阈指数的比较结果，判定是否对变形监测分区进行预警，具体为：获取变形监测副阈指数，当变形监测副指数大于等于变形监测副阈指数时，对该变形监测分区进行预警，当变形监测副指数小于变形监测副阈指数时，不作处理。

15、进一步的，变形监测分区的变形监测副指数通过下述方式获取得到：获取该变形监测分区在系统当前时间之前连续的n个变形监测日志，将所有变形监测日志按照变形监测时间的先后顺序进行依次排序，将排序后相邻两个变形监测日志的已现模式数量进行差值计算并取绝对值，得到模式浮动量，设置模式浮动基础量，当模式浮动量大于等于模式浮动基础量时，将模式浮动次数增加一次，当模式浮动量大于等于模式浮动基础量时，不作处理，将模式浮动次数标记为msd，将排序后相邻且排序在前的变形监测日志标记为前置监测日志，将排序后相邻且排序在后的变形监测日志标记为后置监测日志，将前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式进行一一对比，当前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式相同时，不作处理，当前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式不同时，将模式变化次数增加一次，将模式变化次数标记为rsp，利用公式得到变形监测分区的变形监测副指数twb，其中，s1为模式浮动次数系数，s2为模式变化次数系数。

16、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

17、设置周期变形监测模块与主变形预警模块，可以利用insar技术对滑坡区域进行周期性的变形监测，并对滑坡区域中各分区的变形特征进行立体化、多维度分析，高效、精准判定分区是否需要进行变形预警，设置副变形预警模块，可以对部分分区进行不同方式的二次分析，并基于二次分析结果判定分区是否需要进行变形预警，有效避免分区出现变形隐患情况。

技术特征：

1.基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，包括周期变形监测模块、主变形预警模块、副变形预警模块；

2.根据权利要求1所述的基于i nsar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，周期性获取变形监测分区的变形监测日志，具体为：将滑坡区域划分成多个变形监测分区，基于时间间隔h，每到时间节点时，生成变形监测分区的的变形监测日志。

3.根据权利要求2所述的基于i nsar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，变形监测日志包括已现模式数量、已现模式名称、变形监测主指数、变形监测时间。

4.根据权利要求1所述的基于i nsar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，基于变形监测日志的变形监测主指数，判定是否对变形监测分区进行预警，同时判定是否获取变形监测分区的变形监测副指数，具体为：获取变形监测主高指数与变形监测主低指数，当变形监测主指数大于等于变形监测主高指数时，对该变形监测分区进行预警，当变形监测主指数小于等于变形监测主低指数时，不作处理，当变形监测主指数介于变形监测主高指数与变形监测主低指数之间时，获取该变形监测分区的变形监测副指数。

5.根据权利要求3所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，变形监测日志的变形监测主指数通过下述方式获取得到：获取变形监测分区的insar干涉图，对insar干涉图进行相位解缠处理，得到解缠相位图，将解缠相位图转换为地理坐标系下的变形图，对变形图进行特征提取，得到变形特征，获取各变形模式的变形模式值，获取变形模式高值与变形模式低值，当变形模式值大于等于变形模式高值时，将该变形模式标记为已现模式，当变形模式值小于等于等于变形模式低值时，将该变形模式标记为未现模式，当变形模式值介于变形模式高值与变形模式低值之间时，将该变形模式标记为模糊模式，获取变形模式叠加个数djcs，获取模糊差距个数mhgs，将未现模式的总数量标记为wxs，利用公式得到变形监测日志的变形监测主指数hsg，其中，r1为变形模式叠加个数系数，r2为模糊差距个数系数，r3为未现模式总数量系数。

6.根据权利要求5所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，变形模式叠加个数djcs通过下述方式获取得到：将所有已现模式两两归为一组，将同组中两个已现模式的变形模式值进行求和计算，得到变形模式叠加值，设置变形模式叠加阈值，当变形模式叠加值大于等于变形模式叠加阈值时，将变形模式叠加个数增加一次，当变形模式叠加值小于变形模式叠加阈值时，不作处理，将变形模式叠加个数标记为djcs。

7.根据权利要求5所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，模糊差距个数mhgs通过下述方式获取得到：将所有模糊模式两两归为一组，将同组中两个模糊模式的变形模式值进行差值计算，得到模糊差距值，设置模糊差距阈值，当模糊差距值大于等于模糊差距阈值时，将模糊差距个数增加一个，当模糊差距值小于模糊差距阈值时，不作处理，将模糊差距个数标记为mhgs。

8.根据权利要求5所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，各变形模式的变形模式值通过下述方式获取得到：获取各变形模式的变形模式模型，将变形特征分别输入各变形模式的变形模式模型，各变形模式模型输出得到各变形模式的变形模式值。

9.根据权利要求1所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，基于变形监测副指数与变形监测副阈指数的比较结果，判定是否对变形监测分区进行预警，具体为：获取变形监测副阈指数，当变形监测副指数大于等于变形监测副阈指数时，对该变形监测分区进行预警，当变形监测副指数小于变形监测副阈指数时，不作处理。

10.根据权利要求9所述的基于insar的滑坡变形监测预警系统，其特征在于，变形监测分区的变形监测副指数通过下述方式获取得到：获取该变形监测分区在系统当前时间之前连续的n个变形监测日志，将所有变形监测日志按照变形监测时间的先后顺序进行依次排序，将排序后相邻两个变形监测日志的已现模式数量进行差值计算并取绝对值，得到模式浮动量，设置模式浮动基础量，当模式浮动量大于等于模式浮动基础量时，将模式浮动次数增加一次，当模式浮动量大于等于模式浮动基础量时，不作处理，将模式浮动次数标记为msd，将排序后相邻且排序在前的变形监测日志标记为前置监测日志，将排序后相邻且排序在后的变形监测日志标记为后置监测日志，将前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式进行一一对比，当前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式相同时，不作处理，当前置监测日志的已变模式与后置监测日志的已变模式不同时，将模式变化次数增加一次，将模式变化次数标记为rsp，利用公式得到变形监测分区的变形监测副指数twb，其中，s1为模式浮动次数系数，s2为模式变化次数系数。

技术总结
本发明公开了基于InSAR的滑坡变形监测预警系统，涉及滑坡监测技术领域，该系统公开了周期变形监测模块、主变形预警模块、副变形预警模块，设置周期变形监测模块与主变形预警模块，可以利用I nSAR技术对滑坡区域进行周期性的变形监测，并对滑坡区域中各分区的变形特征进行立体化、多维度分析，高效、精准判定分区是否需要进行变形预警，设置副变形预警模块，可以对部分分区进行不同方式的二次分析，并基于二次分析结果判定分区是否需要进行变形预警，有效避免分区出现变形隐患情况。

技术研发人员：尹萍,龚玉叶,董良,李乐蓉,郭韵玲,王文娟,胡蔓梓,刘玲玲,谢开星,曾阳凝,曹靖
受保护的技术使用者：湖南工程职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7