CN117253341A - 基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法与*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法与***，所述方法包括：在各个边坡道路形变监测点位部署监测设备；当分析结果超过监测告警阈值时，生成告警信息；基于北斗定位设备获取的位置信息，为规划到达需维护的边坡道路形变监测点位的路径及进行车道级导航；若所述无法到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，启动配备的无人机获取航空影像；否则，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据；生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员基于维护方案对所述需维护的边坡道路形变监测点位进行维护。本发明能够实现全方位的精准监测及处理。
Description
技术领域
本发明涉及遥感及物联网融合技术领域，尤其涉及一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法与***。
背景技术
我国地质灾害发生频率高，分布区域广，危害大，是世界上地质灾害危害最严重的国家之一。地质灾害的频发区主要集中在偏远山区，该地区数据获取和长期监控体系不完善，抵御灾害能力十分脆弱。
针对道路边坡，其稳定性影响因素通常有地层及岩性特征、地质构造特征、地形地貌特征、城市道路边坡结构类型特征、气候水文地质特征及其它影响因素。一些区域发生的边坡失稳事故，已造成巨大的经济损失和影响。分析产生这些事故的原因均较为复杂，如边坡受自然力(地震、暴雨等)和人类工程活动的影响导致土体受影响，最终导致失稳。或者已有支护结构(支护结构等)老化至不能抵御失稳土体的冲击从而导致灾害发生。如果能对边坡以及支护结构的状态进行监测，从而对边坡以及支护结构的健康状况给出评估，在灾害来临之前发出预警，将会大大降低灾害发生的概率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法与***，用以解决现有技术对路域灾害监测不完备、预警不及时的技术问题。
根据本发明的第一方面，提供一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：基于历史灾害数据，分析得到多个边坡道路形变监测点位，在各个边坡道路形变监测点位部署监测设备；
步骤S2：对所述监测设备探测得到的数据进行分析，当分析结果超过监测告警阈值时，生成告警信息，触发配备有无人机和应急通信设备的执勤人员；
步骤S3：基于北斗定位设备获取的位置信息，为所述执勤人员规划到达需维护的边坡道路形变监测点位的路径及进行车道级导航；
步骤S4：若所述执勤人员无法到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，由所述执勤人员启动配备的无人机，由所述无人机到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的航空影像，进入步骤S5；否则，所述执勤人员到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，进入步骤S5；
步骤S5：指挥中心基于所述航空影像或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员基于维护方案对所述需维护的边坡道路形变监测点位进行维护。
优选地，基于所述需维护的边坡道路形变监测点位的地理信息，确定所述需维护的边坡道路形变监测点位的影响区域，在生成告警信息的同时，生成提示所述影响区域范围内的车辆进行避险的通知，并将所述进行避险的通知告知所述影响区域范围内的车辆。
根据本发明第二方面，提供一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***，所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***用于执行如前所述的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法，所述***包括：
感知层、传输层和应用层；
所述感知层用于获取边坡道路形变监测点位的监测数据，所述监测数据包括所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集；
所述传输层用于将采集到的所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据发送给所述应用层；
所述应用层用于获取、存储并分析所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，生成告警信息及调度执勤人员，以及接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员。
优选地，所述应用层包括数据库子***、数据处理与控制***、安全评价和预警子***、调度子***及维护子***、可视化接口、扩展接口及共享接口，所述应用层提供可视化接口、扩展接口及共享接口，所述数据库子***用于存储所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据处理与控制***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行整合、分析和管理；所述安全评价和预警子***用于生成告警信息；所述调度子***用于调度执勤人员；所述维护子***用寺接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案；所述可视化接口为用户提供多角度、多层级的可视化视图，所述扩展接口用于提供后续扩展功能，所述共享接口用于提供共享数据。
优选地，所述感知层包括传感器子***、数据采集子***；所述传感器子***用于实时获取所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据采集子***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集。
优选地，所述应用层提供web接口及移动端接口，web接口用于在web页面提供数据处理功能模块，所述移动端接口用于在移动终端提供数据处理功能模块。所述数据处理功能模块根据用户权限，向用户提供数据处理、分析、展示，以及维护方案生成功能的一个或多个。
优选地，所述数据库子***中，建立数据分级分类体系，针对不同体系建立相应的元数据可扩展定义组织模型，进行数据类型的扩展定义与定义更新。
优选地，所述数据库子***中，建立基于统一地理编码框架的时空模型，时间用监测数据的获取时间、事件时间来标定。
优选地，所述数据库子***中，建立基于时间、空间、目标体系的多源数据组织关联，支持目标元数据定义、目标间的关联关系的调整、扩充；建立关联关系的主动发现、自动更新策略，并支持手工建立、人工确认和修改；建立基于关联关系的数据组织模型，支持基于时间轴的目标数据组织。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
有益效果
本发明利用航空影像及北斗卫星位置数据、智能物联网、融合通信等技术对中、大型桥梁、边坡等交通基础设施运行状态进行健康监测，是智慧交通建设的一部分。交通基础设施健康监测***的监测对象主要是中、大型桥梁、高边坡等，对表面位移监测有强烈需求的构筑物。
在检测路段部署边坡检测设备，检测设备通过4G/5G通信网络将监测点位置信息发送给部署在指挥中心的数据处理服务器，数据处理服务器通过粗差剔除和误差改正等操作后，将为告警服务器提供原始数据，由告警服务器对超过阈值范围的信息进行短信、邮件、声光等告警，最终由调度指挥中心进行协调处置。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明提供如下附图进行说明。在附图中：
图1为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法流程图；
图2为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法架构示意图；
图3为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法的细化流程示意图；
图4为本发明一个实施方式的路域监测界面示意图；
图5为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***层次示意图；
图6为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***结构示意图；
图7为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***设计界线示意图；
图8为本发明一个实施方式的告警管理模块示意图；
图9为本发明一个实施方式的数据管理模块示意图；
图10为本发明一个实施方式的报警监控模块示意图；
图11为本发明一个实施方式的数据分析模块示意图；
图12为本发明一个实施方式的***管理模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先结合图1-3说明为本发明一个实施方式的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法。所述方法为融合航空影像与北斗位置信息的路域灾害监测预警方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：基于历史灾害数据，分析得到多个边坡道路形变监测点位，在各个边坡道路形变监测点位部署监测设备；
步骤S2：对所述监测设备探测得到的数据进行分析，当分析结果超过监测告警阈值时，生成告警信息，触发配备有无人机和应急通信设备的执勤人员；
步骤S3：基于北斗定位设备获取的位置信息，为所述执勤人员规划到达需维护的边坡道路形变监测点位的路径及进行车道级导航；
步骤S4：若所述执勤人员无法到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，由所述执勤人员启动配备的无人机，由所述无人机到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的航空影像，进入步骤S5；否则，所述执勤人员到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，进入步骤S5；
步骤S5：指挥中心基于所述航空影像或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员基于维护方案对所述需维护的边坡道路形变监测点位进行维护。
进一步地，基于所述需维护的边坡道路形变监测点位的地理信息，确定所述需维护的边坡道路形变监测点位的影响区域，在生成告警信息的同时，生成提示所述影响区域范围内的车辆进行避险的通知，并将所述进行避险的通知告知所述影响区域范围内的车辆。
如图4所示，本发明提供了基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法的具体实施例。
(a)根据历史灾害情况分析，在重点路段选择适宜位置部署边坡道路形变监测设备。
(b)边坡道路形变监测设备部署完成后，通过无线通信模块将监测点位移信息发送至指挥中心的***软件。
(c)由***软件对监测告警阈值进行设定，如监测点位移形变超出设定阈值，***自动生成告警，并通过邮件、短信、声光等方式提示。
(d)指挥中心由***告警或者其它渠道获得灾害发生信息后，根据数字地球可视化展示***调度最近的执勤人员驾车(携带无人机和应急通信设备)赶往灾害现场，***软件可基于北斗高精度定位设备为执勤人员提供最佳路径规划及车道级导航。同时对特定范围的重点营运车辆进行告警，对已在该区域范围内的车辆进行指挥避险。
(e)如因道路阻塞等原因导致执勤车辆也无法开至现场，可就近停驻车辆，并派出无人机执行航拍任务。借助无人机良好的空中视角和直线飞行的优势，迅速溯源并到达灾害发生位置。
(f)无人机采用图片、声音、视频等方式将现场情况回传至指挥中心，为指挥中心提供远程可视化调度依据，所传回的文件时作为现场取证素材。调度指挥中心根据现场情况进行处置决策，由执勤人员配合执行处置。
(g)由指挥中心充分评估灾害影响后，指挥中心根据数字地球可视化展示***指挥最近的维护人员、清障车辆到达现场处置，过程中根据位置平台的车辆位置信息为其规划最佳路线，并提供车道级导航。
(h)维护人员到达现场后迅速进行相应处置，恢复交通运行。同时根据路域灾害监测设备损坏情况，酌情增加部署路测形变监测设备，以监测次生灾害。
(i)灾害处置完毕，交通恢复后，执勤人员上报给指挥中心。
如图5-7所示，本发明提供一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***，所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***用于执行如前所述的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法。
所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***包括感知层、传输层和应用层。
所述感知层用于获取边坡道路形变监测点位的监测数据，所述监测数据包括所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集。
所述传输层用于将采集到的所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据发送给所述应用层；所述传输层包括数据传输子***。
所述应用层用于获取、存储并分析所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，生成告警信息及调度执勤人员，以及接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员。
所述应用层包括数据库子***、数据处理与控制***、安全评价和预警子***、调度子***及维护子***、可视化接口、扩展接口及共享接口，所述应用层提供可视化接口、扩展接口及共享接口，所述数据库子***用于存储所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据处理与控制***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行整合、分析和管理；所述安全评价和预警子***用于生成告警信息；所述调度子***用于调度执勤人员；所述维护子***用寺接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案；所述可视化接口为用户提供多角度、多层级的可视化视图，所述扩展接口用于提供后续扩展功能，所述共享接口用于提供共享数据。
进一步地，所述感知层包括传感器子***、数据采集子***；所述传感器子***用于实时获取所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据采集子***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集。
进一步地，所述应用层提供web接口及移动端接口，web接口用于在web页面提供数据处理功能模块，所述移动端接口用于在移动终端提供数据处理功能模块。所述数据处理功能模块根据用户权限，向用户提供数据处理、分析、展示，以及维护方案生成功能的一个或多个。
本发明考虑到航空高分辨率影像与北斗高精度位置数据来源多样，数据格式不一，形态多样，数据量巨大，缺乏适应数据共享分发的多源海量数据组织模型，导致数据价值埋没。建立有效的数据组织与关联方式面临诸多难点，具体如下：
①数据组织与关联方式要能容纳、支持多种类型的、不同来源的数据，应便于数据类型的扩展与更新；
②数据组织与关联方式应便于数据的逐步积累，便于发挥数据内容的应用价值，能够关联历史数据，保持数据的持续性、有效性；
③数据组织与关联方式要实现多种类型态势、情报数据之间的相互关联。数组组织要反映目标和数据之间的关系，也要反映目标相互间的关系；
④数据组织与关联方式要便于支持实现多种手段的高效数据检索，为用户提供数据检索服务；
⑤数据组织与关联方式要为数据的可视化提供良好的支撑；
⑥数据组织与关联方式要便于在多个用户之间进行数据的虚拟整合与共享，方便进行数据分发；
⑦数据组织与关联关系应能够便于更新和维护。
进一步地，本发明深入分析数据来源、数据类型和数据应用特点，构建基于时空基准与目标体系的数据组织与关联模型。针对上述难点，具体解决方案如下：
①针对组织管理数据的特点，研究建立数据分级分类体系，针对不同体系建立相应的元数据可扩展定义组织模型，引入面向对象的继承、泛化、衍生等思想，完成数据类型的扩展定义与定义更新；
②研究并建立重点动目标体系，涉及民用的包括交通运输部的全国二客一危车辆、重型货运卡车等，建立目标体系的构建及目标体系要素的分解，为基于目标体系的数据组织关联提供支撑；
③建立基于统一地理编码框架的时空模型，时间可以用数据的获取时间、事件时间来精确标定，基于时间信息可以方便的构建数据的连贯性；空间信息可以是精确的空间位置、遥感图像的分辨率、矢量地图的比例尺等，通过统一的时空基准来关联、组织海量数据；
④建立基于时间、空间、目标体系的多源数据组织关联，支持目标元数据定义、目标间的关联关系的调整、扩充，便于基于目标及基于空间的历史数据关联和积累；
⑤建立关联关系的主动发现、自动更新策略，并支持手工建立、人工确认和修改，便于关联关系的维护和更新；
⑥建立基于关联关系的数据组织模型，支持基于时间轴的目标数据组织。
进一步地，所述数据库子***中，建立数据分级分类体系，针对不同体系建立相应的元数据可扩展定义组织模型，进行数据类型的扩展定义与定义更新。
进一步地，所述数据库子***中，建立基于统一地理编码框架的时空模型，时间用监测数据的获取时间、事件时间来标定。
进一步地，所述数据库子***中，建立基于时间、空间、目标体系的多源数据组织关联，支持目标元数据定义、目标间的关联关系的调整、扩充；建立关联关系的主动发现、自动更新策略，并支持手工建立、人工确认和修改；建立基于关联关系的数据组织模型，支持基于时间轴的目标数据组织。
如图8-图12所示，所述数据处理功能模块包括告警管理模块、数据管理模块、报警监控模块、数据分析模块以及***管理模块。
本实施例中，所述告警管理模块中包括报警信息子模块，通过不同的条件结构物、报警时间等来索引关键信息。所述数据管理模块具有结构物、通信模组、传感器、gnss设备管理功能。所述报警监控模块具有报警阈值和报警通知功能，用来显示关于边坡桥梁监测的每一级监测阈值，并在检测数值超过阈值的时候通知相对应的人员。所述数据分析模块提供趋势分析、对比分析、关联分析功能，主要为了对不同的监测对象在一段时间内的唯一偏移量情况，不同时间范围内的偏移对比以及关联分析等。所述***管理模块提供用户管理和部门管理功能。
本发明中，所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***实时监测监控边坡桥梁主要参数，帮助巡线员实现实时数据查询、智能监测与分析等能力，实时监控边坡桥梁安全状态并进行预测预警。采用实时监测技术，监测边坡的位移变形及地下水位的变化情况，监测降雨量，内部位移等情况。对监测数据进行接收、管理、曲线成图、报警等；满足边坡数据管理中心和数据中心以及总站数据中心的数据共享。本发明通过各个层相互协调，实现***的各种功能。所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***包括前端***和云计算中心，其中云计算中心为大数据平台提供IT资源的支撑，前端***包含应变监测、振动监测、环境温湿度监测等，采集相关状态信息，然后通过有通行网络，实现***内外信息的互联互通，为桥梁、边坡管理提供依据。数据层以大数据综合分析能力为核心，依托前端设备和软件服务，通过对汇聚的各类信息数据的分析、整合、存储、管理，为管理部门监管、决策提供有效的数据支撑。平台层包括桥梁管理平台和硬件平台，桥梁管理平台包含数据采集采集传输管理、数据存储管理、权限管理等基础功能和桥梁结构响应及环境在线监测，平台建成后预留扩展接口，与后续智慧城市各***对接；硬件平台包含设备管理、数据采集、数据传输功能，桥梁结构及环境监测数据相关数据汇总完后，将通过运营无线网络，传输到业主侧监控中PC端。应用层包括Web端和移动端，用户可以根据权限在不同终端查看桥梁的各项数据，并在线完成各种监管事项。
所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***用于实现北斗卫星体系与交通基础设施监测预警的有机融合，为各相关方提供安全保障信息服务，满足各相关方对交通行业桥梁、边坡运营监控的需求。
所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***是面向交通行业及相关用户的综合服务平台和一个可部署当地的自动化监测平台，是交通运输行业利用北斗高精度监测业务服务于基础设施，是面向道路边坡、桥梁的自动化***集成应用，支撑交通智能化发展，提供多层次、高可靠的卫星监测平台及配套的应用环境，如图6-图7所示，按功能划分，所述所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***包括信息采集分***、数据处理分***、平台管理分***和预警分***四部分组成。
数据处理***是基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***的核心，主要负责完成各类信息的处理、生成服务信息、预警信息、处理实时解算北斗数据，数据采集分***、平台管理分***、预警评估***隶属用户管理、数据存储、***监控、信息分发、预警分析等结构。
所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***对路域灾害监测的内容如下表所示：
传感器子***作为基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***的感知层的一部分，是整个监测***的基础部分，能在恶劣条件下，对监测结构物的各监测项能提供真实、实时和可靠的健康监测数据。传感器子***即把结构等的变化，转换成其他信号的方式，例如声、光、电、磁等，对结构的变化进行定量，转换成人们比较熟悉的数值等，从而了解结构的受力及其他参数等。
数据采集与传输子***是满足自动、连续、实时数据采集与传输要求；针对各种常规、特殊条件，制定针对性的数据采集时序与逻辑关系；数据采集频率应根据监测项目和分析要求设置不同的采样频率；数据采集、传输设备与传感器***精度相匹配，满足前向测量精度要求；数据采集设备集成化程度高，便于统一管理控制；数据采集与传输设备扩充性强，满足传感器升级需求；数据采集与传输设备耐久性好、性能稳定、抗干扰性强；数据采集与传输设备的保护应具备完整方案和相关应急预案；保护数据采集与传输设备不受温湿度、雷击及干扰源(电源、电磁)等环境因素的影响及防止损坏。
数据处理与控制子***主要管理***所有动静态数据包括结构基本信息、设计资料、施工期资料、实时监测数据、预警评估数据、***管理信息等，并完成数据的归档、查询、存储和应用。数据处理与控制子***对监测数据和各类信息按照合理的结构进行存储，建立本项目监测***中心数据库和数据仓库，以向其它子***提供有效的信息源。
状态预警和评估子***的主要功能就是对采集数据进行统计分析，并对各种环境条件下，结构关键位置和控制截面的参数值，确定各参数值等的值域范围。在各种情况下，监测关键参数的变化，并通过数据判断出变化趋势，在遇到突发状况的时候，能够提前判断结构各种状况，在监测数据等达到限值的时候发出预警信息，结合预警机制，及时对各个结构可能出现失稳采取一定的治理措施进行防治，防止灾害的发生或扩大，减少损失。
基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***主要用来接收边坡、桥梁监测设备测量数据，***中自带的算法可以将不同的位移量数据分为三级告警数据，并达到预警提示。根据不同的告警数据可实现对不同边坡位移的分析处理，并依据经验实现预警反馈和灾害发生前的预处理。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，实体机服务器，或者网络云服务器等，需安装Windows或者WindowsServer操作***)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：基于历史灾害数据，分析得到多个边坡道路形变监测点位，在各个边坡道路形变监测点位部署监测设备；
步骤S2：对所述监测设备探测得到的数据进行分析，当分析结果超过监测告警阈值时，生成告警信息，触发配备有无人机和应急通信设备的执勤人员；
步骤S3：基于北斗定位设备获取的位置信息，为所述执勤人员规划到达需维护的边坡道路形变监测点位的路径及进行车道级导航；
步骤S4：若所述执勤人员无法到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，由所述执勤人员启动配备的无人机，由所述无人机到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的航空影像，进入步骤S5；否则，所述执勤人员到达所述需维护的边坡道路形变监测点位，获取所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，进入步骤S5；
步骤S5：指挥中心基于所述航空影像或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员基于维护方案对所述需维护的边坡道路形变监测点位进行维护。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述需维护的边坡道路形变监测点位的地理信息，确定所述需维护的边坡道路形变监测点位的影响区域，在生成告警信息的同时，生成提示所述影响区域范围内的车辆进行避险的通知，并将所述进行避险的通知告知所述影响区域范围内的车辆。
3.一种基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***，所述基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警***用于执行如权利要求1-2中任一项所述的基于北斗与高分遥感技术的路域灾害监测预警方法，其特征在于，所述***包括：
感知层、传输层和应用层；
所述感知层用于获取边坡道路形变监测点位的监测数据，所述监测数据包括所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集；
所述传输层用于将采集到的所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据发送给所述应用层；
所述应用层用于获取、存储并分析所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据，生成告警信息及调度执勤人员，以及接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案，并调度与所述需维护的边坡道路形变监测点位最近的维护人员。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述应用层包括数据库子***、数据处理与控制***、安全评价和预警子***、调度子***及维护子***、可视化接口、扩展接口及共享接口，所述应用层提供可视化接口、扩展接口及共享接口，所述数据库子***用于存储所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据处理与控制***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行整合、分析和管理；所述安全评价和预警子***用于生成告警信息；所述调度子***用于调度执勤人员；所述维护子***用寺接收所述航空影像和/或所述需维护的边坡道路形变监测点位相关的数据，生成维护方案；所述可视化接口为用户提供多角度、多层级的可视化视图，所述扩展接口用于提供后续扩展功能，所述共享接口用于提供共享数据。
5.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述感知层包括传感器子***、数据采集子***；所述传感器子***用于实时获取所述边坡道路形变监测点位的应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据；所述数据采集子***用于对所述应变监测数据、振动监测数据、环境温度数据、环境湿度数据进行采集。
6.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述应用层提供web接口及移动端接口，web接口用于在web页面提供数据处理功能模块，所述移动端接口用于在移动终端提供数据处理功能模块。所述数据处理功能模块根据用户权限，向用户提供数据处理、分析、展示，以及维护方案生成功能的一个或多个。
7.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述数据库子***中，建立数据分级分类体系，针对不同体系建立相应的元数据可扩展定义组织模型，进行数据类型的扩展定义与定义更新。
8.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述数据库子***中，建立基于统一地理编码框架的时空模型，时间用监测数据的获取时间、事件时间来标定。
9.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述数据库子***中，建立基于时间、空间、目标体系的多源数据组织关联，支持目标元数据定义、目标间的关联关系的调整、扩充；建立关联关系的主动发现、自动更新策略，并支持手工建立、人工确认和修改；建立基于关联关系的数据组织模型，支持基于时间轴的目标数据组织。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117711082A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 深圳市广汇源环境水务有限公司 | 一种基于水源工程的智能巡检方法及装置 |
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- 2023-08-07 CN CN202310986284.5A patent/CN117253341A/zh active Pending
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