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申请/专利权人：江西核工业建设有限公司

摘要：本发明公开了一种基于大数据的地质灾害智能预警系统，具体涉及灾害预警技术领域，包括分别负责收集目标区域的气象环境信息、土层信息、地形地貌信息的气象监测模块、地质监测模块、地形地貌监测模块和图像处理模块，进行联合分析，决定是否进行预测操作的分析模块，如果需要进行预测操作，对比模块进行相似度对比，神经网络模块构建辅助预测模型，并将预测模型的输出结果输送至预警模块，预警模块按照预设的预警策略对目标区域进行预警操作；本发明整合气象、地质、地形和图像处理等多维度数据，实现了对潜在地质灾害的实时监测与预警，提升了对地质灾害预测的准确性和时效性，对于减少自然灾害造成的人员伤亡和财产损失具有重要意义。

主权项：1.一种基于大数据的地质灾害智能预警系统，其特征在于，包括气象监测模块、地形地貌监测模块、地质监测模块、图像处理模块、分析模块、对比模块、神经网络模块、预警模块；气象监测模块用于监测目标区域的气象环境信息并汇总为气象环境监测信息集，然后将气象环境监测信息集输送至分析模块；地质监测模块用于监测目标区域不同深度的土层信息并汇总为地质监测信息集，然后将地质监测信息集输送至分析模块；分析模块用于根据气象环境监测信息集、地质监测信息集进行联合分析，根据分析结果决定是否进行预测操作；在需要进行预测操作时，地形地貌监测模块对目标区域的地形地貌进行信息收集并输送至图像处理模块；图像处理模块用于根据地形地貌监测模块收集到的信息进行图像处理，并将处理的结果输送至对比模块；对比模块用于将处理的结果与该目标区域的所有历史灾害对比集进行相似度对比，将最大的相似度作为对比结果输送至神经网络模块；神经网络模块用于根据气象监测模块、地质监测模块、对比结果进行辅助预测模型构建，并在需要进行预测操作时，将预测模型的输出结果输送至预警模块；预警模块按照预设的预警策略对该目标区域进行预警操作；气象环境监测信息集中包含各项气象环境数据，地质监测信息集中包含各预设监测深度的土层的各项土层波动数据；分析模块用于根据气象环境监测信息集、地质监测信息集进行联合分析指的是：获取气象环境监测信息集中的各项气象环境数据和地质监测信息集中各预设监测深度的土层的各项土层波动数据，将气象环境监测信息集中的各项气象环境数据标记为QXi，将地质监测信息集中各预设监测深度的土层的各项土层波动数据标记为TCi；通过计算得到气象观测值：，QGi为气象观测值，qi为各项气象环境数据QXi对应的预设比例系数；通过计算得到每一个观测点的地质观测值：，DGi为地质观测值，ti为各项土层波动数据TCi对应的预设比例系数，di为该观测点的深度，然后筛选出最大的地质观测值DGi并标记为DGmax；进行联合分析：通过以下公式计算得到联合分析值：，FXi为联合分析值，f1、f2均为预设的联合系数；分析模块根据分析结果决定是否进行预测操作指的是：将联合分析值FXi与预设的分析阈值进行对比，若联合分析值FXi大于等于预设的分析阈值，则进行预测操作，若联合分析值FXi小于预设的分析阈值，则不进行预测操作；图像处理模块用于根据地形地貌监测模块收集到的信息进行图像处理指的是：从地形地貌监测模块获取监测区域的多源卫星图像的同时，导入监测区域的矢量文件，通过ArcGIS软件对图像进行裁剪获取监测区域的图像，并对裁剪之后的图像进行预处理；通过模式识别技术对监测区域的图像进行识别，分别计算出裸地的像素点总数、植被的像素点总数、湖泊的像素点总数，然后将两个相邻图像获取时间窗口下的变化量进行计算，得到裸地的像素点总数变化值、植被的像素点总数变化值、湖泊的像素点总数变化值，一同汇总后得到图像变化集一；导入监测区域的高精度数字高程模型，结合监测区域的图像和高精度数字高程模型对监测区域的山坡坡度和峡谷深度进行计算，然后将两个相邻图像获取时间窗口下的坡度变化量和深度变化量进行计算，得到每一个山坡的坡度变化量和每一个峡谷的深度变化量，汇总后得到图像变化集二；图像变化集一和图像变化集二进行汇总，得到图像变化总集并作为处理结果；对比模块用于将处理的结果与该目标区域的所有历史灾害对比集进行相似度对比，将最大的相似度作为对比结果输送至神经网络模块指的是：获取图像变化总集中的裸地的像素点总数变化值、植被的像素点总数变化值、湖泊的像素点总数变化值；将裸地的像素点总数变化值标记为LDi，植被的像素点总数变化值标记为ZWi，湖泊的像素点总数变化值标记为HPi，获取每一个山坡的坡度变化量和每一个峡谷的深度变化量，然后将每一个山坡的坡度变化量对应标记为PDi，每一个峡谷的深度变化量对应标记为SDi，然后将图像变化总集与所有历史灾害对比集分别进行相似度对比，将图像变化总集中的数据按照预设标准排序后得到图像变化向量A，将每一个历史灾害对比集的数据按照预设标准排序后得到灾害对比向量B，然后计算图像变化向量A，灾害对比向量B进行相似度计算，并将最大的相似度作为对比结果输送至神经网络模块；神经网络模块用于根据气象监测模块、地质监测模块、对比结果进行辅助预测模型构建，并在需要进行预测操作时，将预测模型的输出结果输送至预警模块指的是：在进行辅助预测模型构建时，神经网络模块接收到气象环境监测信息集、地质监测信息集、对比结果、监测目标区域的图像获取时间，将气象环境监测信息集中的各项气象环境数据、地质监测信息集中的各预设监测深度的土层的各项土层波动数据、对比结果即最大相似度、监测目标区域的图像获取时间作为模型训练的输入数据，将地质灾害最大可能发生点坐标和地质灾害等级值作为模型训练的输出数据，模型训练的性能达到预设要求时辅助预测模型构建完成；在需要进行预测操作时，将预测模型的输出结果即地质灾害最大可能发生点坐标和地质灾害等级值输送至预警模块。

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