基于LSTM神经网络的现地烈度实时估算模型——以JMA烈度为例

如何快速并且准确估计目标场点烈度是地震预警中的关键问题。常用基于衰减关系的场点烈度估计和基于P波信息的现地烈度估计往往存在大震烈度低估的问题。本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(logn short-term memery,LSTM)的现地JMA烈度持续估计模型。该模型以现地观测地震动的能量、能量增长率、地震动卓越周期和震源距作为输入,以该点的最大仪器地震烈度为预测目标。选取了日本K-NET台网记录101次地震数据作为训练集,94次地震数据作为测试集,训练了现地烈度估算LSTM神经网络模型。结果表明:在采用3 s时窗长度的序列进行预测时,高估的比例为1.51%,低估的比例为4.00%;并且,随着时窗长度的增加,高估和低估的比例也在不断降低。模型对高烈度(大于等于4.5度)样本的预测时效性随震源距的增加而增加,对大震远场高烈度区域能提供20 s以上的预警时间。

基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例

为了打破地质灾害中高位隐蔽性隐患发现难的局限,查清复杂地形下突发地质灾害的特点,实现地质灾害隐患点的精准识别。本研究以广东省连平县上坪镇为研究区域,基于无人机倾斜摄影测量技术构建高精度实景三维模型,生成点云、数字高程模型等衍生数据,在真三维环境中结合山体阴影进行隐患点识别,并结合实地调查对典型灾点的特征信息进行分析。结果表明:本研究识别的隐患点与现地验证情况一致,正确率达100%;共识别出隐患点23处(滑坡14处、崩塌9处),灾害密度约4处/km~2。本研究通过集成“空地联动”“点面体协同”“二三维一体”的方法,将立体灾害点搬进数字空间,实现了隐蔽性点位和调查盲区的全覆盖,对灾害预警和风险防控具有重要意义。

复杂环境GNSS实时亚厘米级监测算法设计及性能分析

针对复杂监测场景下,由于卫星信号遮挡严重、多路径效应强、粗差和周跳频繁而造成观测数据质量差,严重影响全球卫星导航系统(GNSS)实时监测的精度、可靠性和可用性的问题,提出一种复杂环境下的GNSS实时亚厘米级监测算法:综合利用监测体的变化特征,从观测数据质量控制、滤波过程噪声自适应调节、GNSS解算短时中断后快速恢复等方面着手,设计一套适用于复杂环境的GNSS地质灾害实时高精度监测数据处理算法;并采用实测与仿真短基线数据评估算法性能。结果表明,在复杂观测场景下,提出的复杂环境GNSS监测算法能够实现实时亚厘米级定位精度,有效解决GNSS解算短时中断后的快速恢复问题,并能准确识别监测体的快速形变。

基于3D实景模型和AHP边坡危险性评价系统的应用:以沿黄公路吴堡–永和段为例

为了有效控制、管理和减少公路边坡地质灾害产生的不利影响,本研究提出了一种基于无人机倾斜摄影三维实景边坡信息提取结合层次分析原理的公路边坡危险性评价新方法,开发了以Cesium为框架的沿黄公路边坡危险性评价三维可视化web平台。利用三维实景模型和计算机算法室内即可提取边坡危险性评价信息(包括路-坡距、坡度、坡高和节理密度等),采用层次分析法对各个边坡的危险性进行评估,依据最终得出的危险性综合评分,将其划分为极低、低、中、高、极高5个危险等级。将所提出的方法应用于沿黄公路边坡危险性评估,共评价边坡656个,其中极低危险边坡0个,低危险边坡23个,中危险边坡405个,高危险边坡210个,极高危险边坡18个。评价结果与实地调查结果吻合,说明提出的评价系统是合理的、有效的。该系统不仅实现地质灾害三维可视化调查和危险性评价,也推进了公路边坡防灾减灾技术数字化、智能化应用的发展。

贴近摄影与倾斜摄影测量技术融合在地质灾害调查中的应用

传统的地质灾害调查中以人员实地调查为主,不仅工作效率低、而且工作区多为复杂地形,为地质灾害调查带来了挑战,使地质工作变得较为危险。本文以探究精细化三维模型构建技术在地质灾害调查中的应用为目的,融合贴近摄影与倾斜摄影测量技术,通过采集工作区多视影像,以及对灾害点贴近摄影,融合构建精细化模型,在此基础上进行地质灾害解译。经案例证明,贴近摄影与倾斜摄影测量融合技术构建出高分辨率、高精度地质灾害底层精细模型,在地质灾害应用中效果明显,大大提高了地质灾害调查效率。

基于物联网非接触变形测试技术的高边坡安全监测研究

为了解决边坡监测时效性差和预警处理不及时等问题,采用物联网非接触变形测试技术建立了一套实时监测系统,以提供可靠的监测数据,用于研究边坡变形规律及预测和预报高边坡的不稳定性。该实时监测系统已成功应用于某高速公路高边坡变形监测中,利用物联网技术,将传感器和监测设备布置在高边坡上,与中央数据处理中心相连接,通过这种方式可实时获取边坡变形数据,并将其传输到中央数据处理中心进行分析处理。

煤矿地质灾害隐患透明化探测技术进展与思考

煤炭绿色智能安全开采和“双碳目标”发展战略的实现亟需解决煤矿地质灾害隐患透明化探测和地质安全保障这一重大技术难题。受地质探测理论、技术与装备发展水平的限制,煤矿地质灾害隐患透明化地质保障技术支撑能力还相对滞后,探测技术与装备智能化、精准化、时效性、共享性还无法满足绿色智能安全开采需求。20世纪90年代至今,煤矿地面高分辨三维地震勘探等技术不断发展,大幅度提高了精确描述煤矿复杂地质构造、预测煤矿灾害隐患的准确性(精度可达3 m),但其成果仅可部分满足煤矿开采对地质信息需求,更一步高精度的探测则需要通过煤矿井下物探来解决。此外,基于地面勘探和钻探成果所建立起的煤矿三维地质模型,并不是真正意义上的透明工作面,难以满足煤矿智能开采远程无人化操控对精细化乃至精准化的需求。实现煤矿地质灾害隐患透明化的目标,笔者提出在以下4个方面重点攻关:①聚焦矿井地质灾害源多地球物理场综合响应机制,研发煤矿地面勘探和井下探测技术和装备,研究矿井地质灾害源多物理场智能识别和动态反演技术,实现全要素地质灾害源识别精度;②研发矿井地质灾害隐患多场精细监测技术与装备,实现矿井地质灾害要素的透明化实时解析与适时反馈;③基于煤矿地质、钻探、测量等数据,研究地质灾害源定量精细表征和大数据智能识别技术,研究煤矿地质灾害因素敏感性属性信息聚合技术及高分辨率定量精细表征方法,实现地质灾害源多场多属性数据的时空融合和地质灾害的智能识别;④研究构建矿井地质灾害透明化立体全息地图及自动更新平台,构建多尺度三维地质模型,精细刻画井巷结构和灾害源形态的空间分布;研究构建地质灾害透明化立体全息地图,在采掘窗口内进行全息地图的实时更新与动态反馈,实现透明化全息地图构建、自动更新、专业分析和地质灾害源预警功能。

危险化学品事故应急救援信息实时采集与需求分析研究

为应对事故救援现场及救援物资等信息实时掌握不足的情况,将物联网的信息实时采集技术应用于危险化学品事故应急救援过程中。对基于物联网的信息实时采集、传输与处理技术的发展现状进行阐述,从危化品事故应急救援现场中的静态信息和动态信息2方面梳理分析出实时采集所需的各项信息,结合信息实时采集技术,以危化品火灾事故为例构建危化品事故应急救援信息实时采集需求分析体系;结合物联网的各项信息采集、传输与处理技术,探讨构建危化品事故应急救援中的物联网技术应用模式。研究结果表明:该应用模式对于科学、高效地开展应急救援工作、减少人员伤亡和财产损失具有重要意义。

基于物联网的山体滑坡监测系统设计

阐述基于物联网山体滑坡监测系统的设计,提出系统总体设计方案,包括远程监控模块、云物联平台、应用终端模块的设计,介绍系统功能,实现地点、测量值、测量仪、数据的管理。

基于Web-GIS的浙江省地质灾害实时预警预报系统设计

浙江省经济发达,但地质灾害频繁发生,给该省的建设和发展造成极大的损失。在基于Web MapGIS的基础上,根据浙江省地质灾害大调查和补充调查资料,拟建立浙江省突发性地质灾害预警预报系统。该系统主要包括四大模块:灾害数据库和信息管理库、灾害空间预测和时间预警预报系统、示范区研究以及减灾防灾技术支持系统,其核心是地质灾害预警预报模块。建成的系统将实现与网络连接的地质灾害实时预警预报与减灾防灾体系的结合,并根据浙江省气象条件,对浙江省可能遭受的突发性地质灾害进行概率预报。

基于WEBGIS和实时降雨信息的区域地质灾害预警预报系统

基于WEBGIS平台,根据浙江省地质灾害大调查和补充调查资料,结合浙江省气象台提供的雨季实时降雨量与降雨量预测信息,建立了浙江省突发性地质灾害预警预报系统。该系统目的在于:(1)建立浙江省突发性地质灾害信息库管理系统,实现对突发性地质灾害点分布和灾情信息的图形和数据一体化管理;(2)建立基于网络或其它通讯方式的滑坡(泥石流)灾害实时预警预报系统,实现与气象部门的连接,根据雨季的实时降雨预报和雨量资料,对浙江省滑坡(泥石流)灾害发生的空间范围进行实时发布。该系统核心是地质灾害预警预报模块,而模块是在区域地质灾害空间预测的基础上,结合实时的气象动态信息,研究在不同地质环境和不同气象条件下地质灾害体发生的规律,以提高区域地质灾害的预报精度。2004年的5月底到7月初的雨季中进行了试运行,该系统的预测情况与地质灾害的实际发生情况吻合性较好,表明预测方法和模型是基本可行的,且可操作性强。

基于商业Telematics服务租用的危废监控系统应用研究

研究了利用成熟的商业Telematics进行外网(Internet)车辆的实时监控,然后租用其提供的个性化服务将GPS监控数据半实时交换入内网(Intranet),并集成入内网的政务系统中进行管理的方法。该方法同时实现了危险废物运输车辆的实时监控及其业务管理的功能。在实现相同功能的前提下,采用该方法较之传统的自建监控中心方法能大幅度减少系统建设和运营成本。进行了两种方法的对比分析,简述了服务发布和数据接收的方法,并通过计算得出利用商业Telematics发布服务方式监控危废车辆的最大监控车辆数为266台。最后,对上述方法的经济性、实用性、灵活性和安全性进行了总结。

钻井事故危险源分析与安全监控系统研究

钻井作业经常会发生复杂和事故。为降低风险,减少事故发生,依照安全工程领域三类危险源理论,分析了钻井作业过程中的危险源,将其划分为静态和动态两大类。针对其中绝大多数可观测和可控的危险源,提出了钻井作业单危险源监控多Agent组示意性模型,并以此为基础构建了包括井场、基地两级的钻井安全分布式监控系统,该系统是一套较实用有效的安全监控系统。

GPRS技术及其在地质灾害监测中的应用

我国是地质灾害多发地区。地质灾害的监测是地质灾害防治的一个重要环节。然而现场监测往往会危及工作人员的生命安全。根据目前的技术状况,利用网络通讯,研究及开发地质灾害远程实时遥控、遥测与数据双向传输已成为可能。这项新技术不仅使灾害监测的管理者、决策者与专家随时观察灾害现场监测参数变化,而且通过监测网络,将处理意见反馈到监测站,对实时观测灾害现场动态提供重要的技术支持。将GPRS技术应用到地质灾害的监测中,可以很好地实现地质灾害的远程自动化监测。从而为地质灾害的防治、预警开辟一条新思路。文章阐述了GPRS技术,并对GPRS技术在地质灾害监测中的应用进行了探讨。

滑坡区域的真三维数字仿真

介绍了一种滑坡区域的真三维数字模型仿真方法。通过已知的滑坡区地形数据,结合地质工作人员提供的剖面图,可以重建该区域的地下不同岩层属性及滑动面等与地质灾害紧密相关的地质结构。模型采用了基于三棱柱体体元的建模方法。实验结果证明该方法能较好地解决基于层状地质结构的三维仿真,能有效地将采样所获得的各种空间数据相融合,实现滑坡区域的真三维模拟,为地质灾害区域的防治提供可视化手段。

危险品运输实时监控及应急救援服务平台构建

针对我国危险品运输监管及应急救援现状,提出构建"危险品运输实时监控及应急救援服务平台"的技术方案。设计了平台系统的技术框架,介绍装载于危险品运输车辆之上的"监控终端"以及应急救援车辆之上的"智能终端"的基本功能,并以环保部门为例阐述了服务平台与危险废物监管政务平台之间的数据交换及功能耦合,以及利用服务平台开展危险品运输事故应急救援联动流程。该平台可望解决"危险品运输多部门监管数据不一致以及多部门联动应急救援调度困难"这一实际问题。

房地产投资的预期收益与风险分析

房地产投资由于受到各种不确定因素的影响风险较大,本文针对房地产投资的风险进行分析,提出了通过有效界面与无差异曲线减少风险的组合投资优化模型。

基于WebGIS的重大危险源实时监控系统的设计与实现

对重大危险源进行实时监控为避免重特大事故的发生具有重要意义,首先在研究ArcIMSJava Connector与Ajax开发WebGIS系统的关键技术的基础上,构建了ArcIMS Java Connector、Ajax技术和重大危险源业务逻辑集成的开发方案,设计并开发了重大危险源实时监控系统,并重点阐述了重大危险源实时信息发布功能的技术实现,最终完成了重大危险源实时查询、分析、监视、预警及相关辅助决策等功能,将该系统应用于实际取得了良好的运行效果。

危险废物转移实时监控成本优化分析与研究

对危险废物转移实时监控是实现其全过程管理的重要保证。针对国内外危险废物管理信息化发展和研究现状,指出城市危险废物转移安全监管存在的问题,提出有别于传统自建监控中心做法的基于商业平台监管危险废物转移的成本优化实施方案,实现对运输车辆的内外网两级安全监管。以广州市固废中心为案例,基于商业平台的危险废物监管系统在实现相同功能的前提下不仅大幅度降低系统建设和运营成本,还提高了事故应急响应速度,为我国各城市危险废物安全监管提供参考。

道路危险货物运输过程中的几个问题

针对我国目前公路危险货物运输事故频发的现象,分析了有关道路危险货物运输在国家法规、中间申报环节、押运人和道路交警执法过程中存在的问题,给出了与之相关的对策,并进一步提出了信息技术以及实时监控系统在危险品运输过程中的应用。