[发明专利]基于无人机的尾矿库时空数字化档案建设与风险评价方法

说明书

本发明公开了基于无人机的尾矿库时空数字化档案建设与风险评价方法，包括如下步骤：S1、利用无人机机载激光扫描系统进行周期性的尾矿库三维数据获取；S2、进行尾矿库三维数据与属性数据的集成，建立尾矿库时空数字化健康档案；S3、基于尾矿库时空数字化健康档案，开展自动与人工相结合的尾矿库生产运行安全控制参数的对比与分析；S4、进行尾矿库安全稳定性分析；S5、根据生产运行安全控制参数和稳定性分析结果，构建尾矿库可视化风险评价分析指标体系并实现尾矿库可视化的风险评价；解决了现有尾矿库数据采集技术的落后性、尾矿库时空数字化健康档案的不完整性以及尾矿库风险评价的局限性。

技术领域

本发明属于风险评价技术领域，具体涉及基于无人机的尾矿库时空数字化档案建设与风险评价方法。

背景技术

无人机机载激光扫描系统，集无人机技术和机载三维激光扫描技术的双重优势，可直接获得地表及地物三维信息数据，具有快速、高效、精度高等优点，可进行超低空作业，可到人员无法进入的危险区域完成作业，十分适合尾矿库环境下大范围的数据获取。

现有技术中，现有尾矿库数据采集技术十分落后，采集数据困难、数据准确度低，并且无法建立完整的尾矿库时空数字化健康档案，导致尾矿库风险评价存在局限性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于无人机的尾矿库时空数字化档案建设与风险评价方法，用于解决现有尾矿库数据采集技术的落后性、尾矿库时空数字化健康档案的不完整性以及尾矿库风险评价的局限性。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

基于无人机的尾矿库时空数字化档案建设与风险评价方法，包括如下步骤：

S1：利用无人机机载激光扫描系统进行周期性的尾矿库三维数据获取；

S2：进行尾矿库三维数据与属性数据的集成，建立尾矿库时空数字化健康档案；

S3：基于尾矿库时空数字化健康档案，开展自动与人工相结合的尾矿库生产运行安全控制参数的对比与分析；

S4：进行尾矿库安全稳定性分析；

S5：根据生产运行安全控制参数和稳定性分析结果，构建尾矿库可视化风险评价分析指标体系并实现尾矿库可视化的风险评价。

进一步地，步骤S3中，尾矿库的生产运行安全控制参数包括库区面积、干滩长度、干滩反坡、堆积坝高度、堆积坝外坡比、堆积库容以及坝体表面位移的参数。

进一步地，步骤S4中，进行尾矿库安全稳定性分析，基于尾矿库真实三维现状地形，对尾矿库坝体进行多期堆排模拟，分析不同堆排高度下的尾矿库坝体位移和应力场分布情况，并根据其分析坝体堆排高度和坝体变形之间的关系。

进一步地，步骤S5中，风险评价模型的公式为：

E＝K×P×D

式中，E为风险评价模型；K为强制性稳态指标；P为基础性保障指标；D为高风险动态指标。

进一步地，强制性稳态指标包括固有关键因素指标、设施关键因素指标以及生产关键因素指标；

固有关键因素指标包括：库容、坝高以及下游环境；

设施关键因素指标包括：防排洪系统、排渗设施以及坝体；

生产关键因素指标包括：堆积坝上升速度、堆积坝外坡比以及浸润线埋深。

进一步地，强制性稳态指标模型的公式为：

K＝k₁×k₂×k₃×...×k_m