[发明专利]斜坡单元局部聚集性破坏判定方法、区域滑坡预警方法

说明书

本发明公开斜坡单元局部聚集性破坏判定方法、区域滑坡预警方法。针对现有技术中缺少以斜坡单元为预警单元、采用机理模式的斜坡稳定性分析的区域滑坡预警技术，本发明首先提供一种斜坡单元局部聚集性破坏判定方法。该方法利用斜坡单元与DEM数据优势，基于滑坡发生应力集中现象和出现临空破坏的条件建立局部破坏分析边界，并根据该区域内栅格单元的失稳状态判断局部聚集性破坏发生情况。在此基础上，本发明还提供一种区域滑坡预警方法，通过对区域滑坡风险分析进行整体性与局部性滑坡风险评估，实现分类别地全面评估区域的滑坡灾害风险。预警方法精细程度高、准确性好，更便于与地质灾害的大数据监控技术相衔接，实现对坡体灾害的智能监测。

技术领域

本发明涉及一种坡体局部聚集性破坏判定方法，以及基于此实现的区域滑坡预警方法，特别是涉及一种结合斜坡单元数据与DEM栅格单元数据特征实现的斜坡单元局部聚集性破坏判定方法与区域滑坡预警方法，属于环境地质灾害，以及利用环境大数据实现滑坡类地质灾害自动预警领域。

背景技术

区域滑坡预警是对区域空间内滑坡灾害发生风险的预报与警示。一项区域滑坡预警方案需要确定三个要素：预警单元、斜坡稳定性分析方法、预警结果表述模式。在选取预警单元后，执行斜坡稳定性分析方法流程，最终表达预警结果。其中“脉络性”要素是斜坡稳定性分析方法。

现有技术中，一套区域滑坡预警方案有三项关键技术。关键技术之一是斜坡稳定性分析技术：斜坡稳定性分析方法有统计模式与机理模式两大类。机理模式由于能够克服统计模式对历史数据绝对依赖的缺陷，并且可以从机理层面上解释滑坡随其内部力学参数变化而演变的规律，因而近年随着预警技术计算能力的加强而更受研究领域内青睐。关键技术之二是预警单元选取：最传统作法的是以某个地理区域作为预警单元。此后，区域滑坡预警技术与地理信息技术得到结合，以地理区域离散成的一系列网格，即栅格单元作为预警单元成为新技术。但栅格单元无法表征自然界中的斜坡边界和地貌形态，因此预警结果无法指出哪个斜坡存在危险，从而造成防御工作量增大。近年来，斜坡单元成为新预警单元。以斜坡单元为预警单元的技术是以坡体单元为基础的区域滑坡评估预报结果能明确区域中某个自然斜坡的危险性，有效地弥补了网格单元无法反应自然界斜坡的地貌形态、边界和无法定位自然界坡体单元等缺陷。关键技术之三是预警结果表述模式：表述模式主要有确定性与概率性两种模式，均有其技术合理性与优势性。因而，以斜坡单元为预警单元、采用机理模式的斜坡稳定性分析方法的区域预警技术代表了新的研发构思方向。但是目前尚未见成型的技术方案。

中国发明专利申请DEM中斜坡单元提取方法(CN2018100279268)提供了一种斜坡单元提取方法，中国发明专利申请泥石流发生降雨I-D曲线阈值构建方法、流域泥石流预警方法(CN2018107475705)公开了一种判断DEM栅格土体稳定性的方法。两者为开发一套新的以斜坡单元为预警单元，采用机理模式的斜坡稳定性分析方法的区域预警技术方案奠定了前期基础。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于斜坡单元与DEM栅格数据优势实现的区域滑坡预报方法。

为实现上述目的，本发明首先提供一种斜坡单元局部聚集性破坏判定方法，其技术方案如下：

一种斜坡单元局部聚集性破坏判定方法，用于判断斜坡单元中任意位置是否在局部发生聚集性破坏，其特征在于：

在坡体DEM中提取斜坡单元，判断斜坡单元每一DEM栅格单元的失稳状态；