专利名称：基于单纯形法的泥石流次声定位方法
技术领域：
本发明涉及地质灾害监测，尤其是泥石流发生地位置探测技术领域。
背景技术：
目前对于如何确定泥石流灾害的发生位置，即泥石流的定位问题，尚无相关实例可寻。普遍的情况是，通过卫星或者人工操作确定泥石流的发生地点，而这往往是在泥石流灾害发生了一段时间且已经造成人员或者财产损失之后，不能实现有效的监测和预警。由于次声波具有传播距离远、穿透力强、不容易衰减的特点，得到越来越广泛的应用。对于处理自然灾害事件的应用，N. Yu的发明专利“泥石流早期警报系统”和“网络型泥石流次声报警器”，能够接收和分析泥石流的次声信号，判断其发生时间，但还不能实现泥石流的定位。而在其它应用中用到的次声定位方法主要为线性定位方法，如Byerlee 的"Acoustic emission during fluid injection into rock，，，Rothman 的"Acoustic emissions in rock stresses to failure”，以及曹学斌的“基于到达时差法的目标定位系统”和贾维敏的“次声波信号在常规导弹爆炸落点定位中的应用”。这些基于信号传播时间二次方程的线性化方法，只能对部分事件定位，且定位误差大，不能满足实际情况下对泥石流定位的需要。
发明内容
鉴于以上陈述的已有方案的不足，本发明旨在提供一种实现实时泥石流定位，能够保证较高的定位精度的次声定位方法。本发明的目的通过如下手段来实现。基于单纯形法的泥石流次声定位方法，采用如下步骤实现泥石流发生地点的定位
(1)放置泥石流次声检测装置
在监测区域附近，选定N个不同的位置，每个位置放置一个泥石流次声检测装置；
(2)设定信息空间
确定信息空间各未知量类型，这些未知量为泥石流发生地点坐标( , );泥石流发生时间％ ；次声波传播速度F，组成五维信息空间(^0, , , Tii ,『，)；
(3)初始化顶点
根据(2)设定的信息空间，设置μ个顶点，每个顶点都是一个五维向量，即:(鸠，η,
Ζ , It, Vi),! = 1，2，…，Μ。初始化这M个顶点为不同的值；
(4)计算顶点误差
计算每一个顶点的误差e，计算公式如下
权利要求
1.基于单纯形法的泥石流次声定位方法，采用如下步骤实现泥石流发生地点的定位(1)放置泥石流次声检测装置在监测区域附近，选定N个不同的位置，每个位置放置一个泥石流次声检测装置；(2)设定信息空间确定信息空间各未知量类型，这些未知量为泥石流发生地点坐标( Χ。’Υ , 泥石流发生时间％ ；次声波传播速度厂，组成五维信息空间(X0 , & ,Zq,T0 , Γ,)；(3)初始化顶点根据(2)设定的信息空间，设置μ个顶点，每个顶点都是一个五维向量，即:(4，ri， 4,^,0，i = 1，2，…，M;初始化这M个顶点为不同的值；(4)计算顶点误差计算每一个顶点的误差e，计算公式如下
2.根据权利要求1所述之基于单纯形法的泥石流次声定位方法，其特征在于，所述单纯形操作包括反射，膨胀，收缩处理。
3.根据权利要求1所述之基于单纯形法的泥石流次声定位方法，其特征在于，所设M个顶点，取M = 6。
全文摘要
本发明公开了一种基于单纯形法的泥石流次声定位方法，采用(1)放置泥石流次声检测装置；(2)设定信息空间，确定信息空间各未知量类型，这些未知量为泥石流发生地点坐标(，，)；泥石流发生时间；次声波传播速度，组成五维信息空间(，，，，)。再经(3)初始化顶点、(4)计算顶点误差、(5)顶点排序；(6)执行单纯形操作步骤。实现泥石流发生地点的定位，经过有限次数的单纯形操作之后，将误差最小的那个顶点坐标作为泥石流发生地点的位置，从而实现泥石流的定位。本发明非线性定位，定位精度高，且基于单纯形操作，实现容易，计算量小。可以满足实时泥石流定位的需要。
文档编号G01S5/18GK102175992SQ201110043300
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者余南阳, 权伟, 陈锦雄 申请人:西南交通大学