[发明专利]一种基于地貌信息熵和降雨量的泥石流灾害预警方法

说明书

一种基于地貌信息熵和降雨量的泥石流灾害预警方法，通过收集待预警流域内泥石流沟地形资料，获取该地区数字高程模型数据；基于该地区数字高程模型数据，计算该泥石流沟的地貌信息熵；获取该流域内泥石流沟的泥石流灾害历史爆发时间和相应历史降雨量资料，建立泥石流爆发模型，确定泥石流爆发的降雨量预警阈值；根据泥石流的地貌信息熵和相应降雨量预警阈值，采用双指标综合评价法，对流域内各泥石流沟的泥石流灾害开展实时监测和预警。本发明以泥石流沟的地貌信息熵为基础，结合了地貌因素和降雨因素，修正了传统预警方法中以诱发因素为主要指标进行预警、没有考虑地形要素指标的问题，相较于现有技术，本发明对泥石流灾害预警准确度更高。

技术领域

本发明涉及的是灾害监测预警领域，特别涉及一种基于地貌信息熵和降雨量的泥石流灾害预警方法。

背景技术

目前已有一些基于降雨量的泥石流预警方面的专利，如专利CN106652361A，公开了一种基于雨量-概率的泥石流预警方法，该方法是根据泥石流发生的条件概率理论，结合泥石流发生的临界降雨量的试验、理论计算以及降雨条件概率的计算，实现结合反映泥石流不确定性的概率和泥石流形成启动的降雨相结合的预警指标体系的构建方法。

专利CN110148284A，公开了一种基于雨量监测的泥石流预警方法，该方法是先在泥石流附近安装雨量监测站，然后通过实验，确定泥石流降雨量临界值，开展数据统计分析建立泥石流发生概率模型；然后根据现场实测雨量数据，对泥石流进行分级预警。

但这些专利都是从泥石流的触发因素—降雨量来对泥石流进行预警，很少考虑到地形地貌因素，在同一小流域，即使是相邻的泥石流沟其地形地貌条件也有着很大的差别，而这样的泥石流发生的降雨阈值往往差异很大。因此，现有的泥石流灾害预警方法，基于触发因素指标的预警模型指标太过单一，不能完全反映同一小流域内不同泥石流沟的地貌信息。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于地貌信息熵和降雨量的泥石流灾害预警方法。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种基于地貌信息熵和降雨量的泥石流灾害预警方法，包括：

S100.通过收集待预警流域内泥石流沟地形资料，获取该地区数字高程模型数据；

S200.基于该地区数字高程模型数据，计算该泥石流沟的地貌信息熵；

S300.获取该流域内泥石流沟的泥石流灾害历史爆发时间和相应历史降雨量资料，建立泥石流爆发模型，确定泥石流爆发的降雨量预警阈值；

S400.根据泥石流的地貌信息熵和相应降雨量预警阈值，采用双指标综合评价法，对流域内各泥石流沟的泥石流灾害开展实时监测和预警。

进一步地，S200的具体方法为：

S201.用获取的该地区数字高程模型数据，确定其流域面积，将其导入到ARCGIS软件；

S202.根据流域面积A，该流域内某条等高线以上的面积a，该等高线与流域内最低点的高差h，流域内最大相对高差H，则对直角坐标轴上一系列X＝a/A和Y＝h/H组成的点进行拟合，得到面积-高程积分曲线y＝f(x)，对面积-高程积分曲线y＝f(x)进行积分求取曲线面积，得到面积-高程积分值S：

S203.根据面积-高程积分值S，计算泥石流沟的地貌信息熵G：

G＝S-1-ln S。