一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法技术

本发明专利技术提供了一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，包括：S1：获得目标区域，并判断目标区域路段是否存在斜坡，若是，到S2，若否，则直接得到路段单元，然后到步骤S6；S2：基于地形数据划分目标区域斜坡单元，从而根据斜坡所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段；S3：根据沿线斜坡的物质类型(如岩质、土质、土岩混合类型)，进一步划分路段；S4：根据沿线斜坡地质灾害的易发性等级进行分段；S5：综合以上划分原则，最终得到划定路段单元；S6：针对路段单元，根据易发性等级以及降雨等级，对研究区地质灾害进行气象预警。本发明专利技术的有益效果是：提高了公路地质灾害风险的精细化预警成果的科学性和有效性，并提高了气象预警精度。并提高了气象预警精度。并提高了气象预警精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法


[0001]本专利技术涉及公路地质灾害风险管控领域，尤其涉及一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法。

技术介绍

[0002]1999年，《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064
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98)针对公路工程提出调查单元的划分范围，一般是为公路两侧各150～200米宽，总体呈条带或线状。在此研究范围内，学者们选用公路沿线地貌单元、网格单元、斜坡单元等进行评价和预警。2005年，韩华等根据地形地貌将公路划分为2段，进行了公路地质灾害危险性评价。2012年，戴建玲等采用网格单元，从线和面上对线性工程岩溶塌陷危险性进行了评价。次年，田述军等以斜坡为评价单元，开展了了公路边坡灾害风险评价。这些工作以公路沿线边坡为关注对象实现了公路地质灾害评价。2010年，游克思等从公路的几何特征出发，提出了路段单元划分的具体原则。2015年，冯文凯等针对公路等线性工程提出了线评价概念，认为它兼具点评价、面评价和区域评价特点。2018年，《公路技术状况评定标准》(JTG5210
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2018)以公路检测为目的，提出了目标路段、评价单元和检测单元的划分标准。
[0003]上述现有技术在公路地质灾害气象预警方向积累了大量的研究基础，但是目前仅仅是从对公路地质灾害风险气象预警精细化的需求出发，只考虑公路自身的属性特点，没有考虑别的影响因素，误差较大，因此，亟需研究一种新的方法来同时关注公路沿线斜坡或边坡的人类工程活动干扰状况(如切坡扰动)、地质条件与灾害发育的差异性，实施评价与预警单元的优化，为公路地质灾害风险的精细化预警成果的科学性和有效性提供重要支撑。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，针对公路斜坡的地质条件差异性，具体地从斜坡单元、斜坡类型与斜坡地质灾害的易发性等级等方面提出划分原则和方法，其中斜坡类型可包括岩质斜坡、土质斜坡和土岩混合质斜坡类型，斜坡地质灾害的易发性等级以沿线发育历史灾害分布密度来表示。该方法主要包括：
[0005]S1：获得目标区域，并判断目标区域路段是否存在斜坡，若是，则到步骤S2，若否，则直接得到路段单元，然后到步骤S6；
[0006]S2：基于地形数据划分目标区域斜坡单元，进而根据所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段；
[0007]S3：在步骤S2的基础上，根据沿线斜坡类型进一步划分路段；
[0008]S4：在步骤S3的基础上，根据沿线斜坡发生历史灾害的密度或数量进行分段；
[0009]S5：综合以上划分原则，最终得到划定的路段单元；
[0010]S6：针对得到的路段单元，根据易发性等级以及降雨等级，对研究区地质灾害进行
气象预警。
[0011]进一步地，根据DEM数据和影像数据，通过实际地形的等高线、山脊、山谷线这些斜坡所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段。
[0012]进一步地，根据沿线斜坡类型进一步划分路段，所述斜坡类型包括岩质、土质和土岩混合类型，得到岩质斜坡路段、土质斜坡路段、土岩混合质斜坡路段。
[0013]进一步地，根据沿线斜坡地质灾害的易发性等级进行分段，得到低易发路段、中易发路段、高易发路段和极高易发路段。
[0014]进一步地，地质灾害的易发性等级代表着沿线斜坡发生地质灾害的容易程度，易发性等级越高，斜坡越容易发生地质灾害。
[0015]进一步地，所述降雨等级包括：I级、II级、III级、IV级，当三日累积降雨量为[167,∞)mm时，降雨等级为I级，当三日累积降雨量为[104,167)mm时，降雨等级为II级，当三日累积降雨量为[74,104)mm时，降雨等级为III级，当三日累积降雨量为[55,74)mm时，降雨等级为IV级。
[0016]进一步地，气象预警过程为：采用层次分析法对划定的路段单元进行易发性评价，根据路段易发性得分可以得到各路段的易发性等级；结合根据三日累积降雨量情况得到的降雨等级，得到预警结果，在地图上显示预警分布情况。
[0017]进一步地，当路段易发性得分小于50分时，该路段为低易发路段；当路段易发性得分在[50,70]分之间时，该路段为中易发路段；路段易发性得分(70,85]分之间时，该路段为高易发路段；路段易发性得分大于85分时，该路段为极高易发路段。
[0018]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：提高了公路地质灾害风险的精细化预警成果的科学性和有效性，并提高了气象预警精度。
附图说明
[0019]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0020]图1是本专利技术实施例中路段单元划分方法的流程图。
[0021]图2是本专利技术实施例中研究区地理位置及灾害点分布和雨量站位置示意图。
[0022]图3是本专利技术实施例中研究区路段预警单元分布图。
[0023]图4是本专利技术实施例中公路段易发性得分曲线图。
[0024]图5是本专利技术实施例中公路地质灾害气象预警方法的流程图。
[0025]图6是本专利技术实施例中不同降雨工况下道路斜坡地质灾害气象预警路段分布图。
[0026]图7是本专利技术实施例中2021年“烟花”台风期间道路沿线地质灾害气象预警的示意图，图中标注为2021年“烟花”台风期间发生灾害的红/橙色预警路段编号及灾害序号。
具体实施方式
[0027]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0028]面向地质灾害气象预警问题时，应考虑地质条件的差异性划分路段单元。从沿线斜坡地质环境出发，确定了一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法。
[0029]请参考图1和图5，图1是本专利技术实施例中路段单元划分方法的流程图，图5是公路
地质灾害气象预警方法的流程图，具体包括：
[0030](1)根据沿线是否存在斜坡进行总体分类，因为斜坡的存在意味着发育地质灾害的可能。
[0031](2)基于地形数据划分研究区斜坡单元，进而根据所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段。因为斜坡是灾害发育的基本单元，而相邻的斜坡单元通常具有明显不同的地形特征，据此可划分地形地貌存在明显差异的路段。
[0032](3)根据沿线斜坡类型(岩质、土质、土岩混合质)进一步划分路段，因为不同类型斜坡的物质组成和破坏机理不一样，发育的灾害类型和概率存在差别。
[0033](4)根据沿线斜坡发生历史灾害易发性等级进行分段，因为易发性等级代表着沿线斜坡的发生地质灾害的难易程度，一般认为灾害发生程度越高，斜坡易发性等级越高。
[0034](5)根据公路属性特点和斜坡类型，最终得到划定路段单元。
[0035](6)针对划定的路段单元，根据易发性等级以及降雨工况，对研究区地质灾害进行气象预警，气象预警过程为：采用层次分析法对划定的路段单元进行易发性评价，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，其特征在于：包括：S1：获得目标区域，并判断目标区域路段是否存在斜坡，若是，则到步骤S2，若否，则直接得到路段单元，然后到步骤S6；S2：基于地形数据划分目标区域斜坡单元，从而根据斜坡所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段；S3：在步骤S2的基础上，根据沿线斜坡类型进一步划分路段；S4：在步骤S3的基础上，根据沿线斜坡地质灾害的易发性等级进行分段；S5：综合以上划分原则，最终得到划定的路段单元；S6：针对得到的路段单元，根据易发性等级以及降雨等级，对研究区地质灾害进行气象预警。2.如权利要求1所述的一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，其特征在于：步骤S2中，根据DEM数据和影像数据，通过实际地形的等高线、山脊、山谷线这些斜坡所属斜坡单元的地形特征一致性进行分段。3.如权利要求1所述的一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，其特征在于：步骤S3中，根据沿线斜坡类型进一步划分路段，所述斜坡类型包括岩质、土质和土岩混合类型，得到岩质斜坡路段、土质斜坡路段、土岩混合质斜坡路段。4.如权利要求1所述的一种基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警方法，其特征在于：步骤S4中，根据沿线斜坡地质灾害的易发性等级进行分段，得到低易发路段、中易发路段、高易发路段和极高易发路段...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁梦姣，殷坤龙，陈丽霞，李烨，张义顺，刘正华，
申请(专利权)人：浙江省地质院，
类型：发明
国别省市：