基于大数据的地质灾害监测方法及监测系统与流程

本发明涉及地质灾害监测
技术领域：
，具体涉及一种基于大数据的地质灾害监测方法及监测系统。
背景技术：
：我国地质灾害频繁，是世界上地质灾害最严重的国家之一。自然变迁和人为破坏是地质灾害的主要原因，主要灾害形态包括：崩塌、滑坡、泥石流等，严重影响地区经济建设和人民生命财产安全。现有技术中的地质灾害监测手段大多采用人工预判方式，存在数据收集不科学、不及时，以及信息覆盖面不足等问题。对于卫星数据，现有技术中的识别方式也是通过人工看图，而且由于高山植被密集，受其遮挡，即使高精度卫星也难以拍摄到坡体变形，存在明显瓶颈因素。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的地质灾害监测方法及监测系统成为本领域亟待解决的技术问题。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于大数据的地质灾害监测方法及监测系统。本发明第一方面提供了一种基于大数据的地质灾害监测方法，该方法包括：分别获取监测区域内的地质监测信息、图像监控信息、和/或灾害舆情信息；将所述地质监测信息、所述图像监控信息、和/或所述灾害舆情信息进行语义分析，以生成地质灾害数据；将所述地质灾害数据进行地理聚类处理，以生成区域性地质灾害数据；以及将所述区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成区域性灾害预测信息。优选地，分别获取监测区域内的地质监测信息、图像监控信息、和/或灾害舆情信息，具体包括：通过埋设在监测区域内的至少一个监测桩来获取地理位置信息和其对应的地质监测信息，所述地质监测信息包括湿度、温度、位移、雨量中的一种或组合；通过无人机、遥感设备、和/或气象卫星获取带有地理位置信息的图像监控信息，所述图像监控信息包括气象云图、遥感图像、和航拍图像中的一种或组合；和/或在互联网中根据地理位置信息和地质灾害关键词，获取并筛选出灾害舆情信息。优选地，“在互联网中根据地理位置信息和地质灾害关键词，获取并筛选出灾害舆情信息”的步骤包括：通过即使通信软件接收用户上传的第一舆情信息；和/或以地理位置信息和地质灾害为关键词，在互联网上搜索第二舆情信息；对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证，并生成灾害舆情信息。优选地，“对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证，并生成灾害舆情信息”的步骤包括：将相同时间段内、相同地理位置信息的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行汇总；若汇总后舆情信息的数量大于预设舆情阈值，则按照时间顺序将汇总后的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行排序，生成灾害舆情信息；若汇总后舆情信息的数量不大于预设舆情阈值，则对数据发布人的信用进行核实，若核实通过，则生成灾害舆情信息，若核实不通过则忽略。优选地，将所述地质灾害数据进行地理聚类处理，以生成区域性地质灾害数据，包括：构建监控区域的模型；将所述监控区域的模型根据地形地貌划分为多个地理分组，每一地理分组包括多个地理位置信息；将所述地质灾害数据按照对应的地理位置信息，聚类到相应的地理分组中，以生成区域性地质灾害数据。优选地，将所述区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成区域性灾害预测信息，包括：构建灾害模型，用于存储灾害的历史数据及其案例，包括：地质灾害的地质参数、规模、和影响范围；将所述区域性地质灾害数据与所述灾害历史数据进行对比，预测地质灾害出现的规模和影响范围，并生成预警信息。优选地，该地质灾害监测方法还包括：根据所述地质灾害出现的规模和影响范围，获取影响范围内用户的通信号码；将所述预警信息推送给所述通信号码。本发明第二方面提供了一种基于大数据的地质灾害监测系统，该系统包括：监控信息获取模块，用于获取实时监测的图像监控信息；舆情获取模块，用于获取灾害舆情信息；数据获取模块，用于获取地质监测信息；语义处理模块，用于将所述地质监测信息、所述图像监控信息、和/或所述灾害舆情信息进行语义分析，以生成地质灾害数据；地理聚类模块，用于将所述地质灾害数据进行地理聚类处理，以生成区域性地质灾害数据；和预测模块，用于将所述区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成区域性灾害预测信息。优选地，所述舆情获取模块包括：接收子模块，用于接收用户上传的第一舆情信息；搜索子模块，用于以地理位置信息和地质灾害为关键词，在互联网上搜索第二舆情信息；验证子模块，用于对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证。优选地，该监测系统还包括：预警模块，用于根据所述区域性灾害预测信息，向所述区域性灾害预测信息影响范围内的用户发送预警通知。本发明的基于大数据的地质灾害监测方法及监测系统，将地质监测信息、图像监控信息和灾害舆情信息进行采集和分析，能够多方位的对地质灾害目标位置及其周围环境变化情况进行实时监测管理，并建立基于大数据的地质灾害分析与实时预警体系，提高了地质灾害监测效率。附图说明图1是本发明第一实施例的监测方法的流程图。图2是本发明第二实施例的监测方法的流程图。图3是本发明第一实施例的监测系统的结构框图。图4是本发明第二实施例的监测系统的结构框图。图5是本发明第三实施例的监测系统的结构框图。图6是本发明第四实施例的监测系统的结构框图。图7是本发明第五实施例的监测系统的结构框图。图8是本发明第六实施例的监测系统的结构框图。图9是本发明第七实施例的监测系统的结构框图。图10是本发明存储介质的实施例的结构框图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。本发明实施例提供了一种基于大数据的地质灾害监测方法，请参阅图1所示，该方法包括以下步骤：s101，分别获取监测区域内地质监测信息、图像监控信息、和/或灾害舆情信息。s102，将该地质监测信息、该图像监控信息、和/或该灾害舆情信息进行语义分析，以生成地质灾害数据。s103，根据地理位置信息，将所得地质灾害数据进行地理聚类处理，以生成区域性地质灾害数据。s104，将所得区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成区域性灾害预测信息。在本实施例中，地质监测信息来源于设于目标位置的监测桩，目标位置为地质灾害发生时对地质监测数据变化最为敏感的关键监测点，监测桩中整合有雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、湿度计、测距仪、倾斜计或伸缩计中的一种或多种，用于获取降雨量、地下水位、地下孔隙水压力、湿度以及坡体或山体移位信息中的一个或多个，形成该目标位置(关键监测点)的地质监测信息。需要说明的是，每一个监测桩包含有地理位置信息，地质监测信息附带有地理位置信息。在本实施例中，图像监控信息能够指示未来天气变化，结合目标位置实时监测的地质监测信息，能够实现对目标位置的地质监测信息变化进行预测；灾害舆情信息大多来自用户在地质灾害现场或附近采集，与远距离拍摄的卫星数据相比，更加准确，能够对目标位置的地质监测信息进行补充。在本实施例中，灾害历史数据包括地质灾害发生时的多种地质监测数据，还可以包括地质环境背景数据、气象水文数据、植被数据或人类经济工程活动数据。灾害历史数据可以包括但不限于监测区域内的地质灾害发生时的地质监测数据。在本实施例中，通过上述步骤101至步骤s104，获取监测区域内的实时监测的地质监测信息、指示未来天气变化的图像监控信息、以及灾害舆情信息，并进一步对所得地质监测信息、所得图像监控信息和所得灾害舆情信息进行语义分析处理以得到监测区域内的地质灾害数据，再对整个监测区域内的地质灾害数据进行地理聚类，得到多组区域性地质灾害数据，能够更加准确、全面地反映和预测监测区域内的地质灾害数据的具体情况，再根据区域性地质灾害数据与灾害历史数据的对比结果生成区域性灾害预测信息，从而为地质灾害监测预警提供数据支持。在一个优选实施方式中，步骤s101进一步包括如下步骤：s1011，通过埋设在监测区域内的至少一个监测桩来获取地理位置信息和其对应的地质监测信息，所述地质监测信息包括湿度、温度、位移、雨量中的一种或组合。s1012，通过无人机、遥感设备、和/或气象卫星获取带有地理位置信息的图像监控信息，该图像监控信息包括气象云图、遥感图像、和航拍图像中的一种或组合。和/或s1013，在互联网中根据地理位置信息和地质灾害关键词，获取并筛选出灾害舆情信息。具体地，在步骤s101中，“获取实时监测的图像监控信息”的步骤进一步包括：接收气象卫星、遥感设备或无人机拍摄的实时气象监控图像和/或视频；将该实时气象监控图像和/或视频添加地理位置信息，该地理位置信息为气象卫星、遥感设备或无人机的实时定位信息；判断当前气象监控图像和/或视频与记录的气象监控图像和/或视频是否一致，得到第一判断结果；当第一判断结果为是时，更新记录的气象监控图像和/或视频的时间为当前时间；当第一判断结果为否时，将当前气象监控图像和/或视频作为新的记录进行存储。具体地，在步骤s101中，“获取灾害舆情信息”的步骤进一步包括：通过即使通信软件接收用户上传的第一舆情信息；和/或以地理位置信息和地质灾害为关键词，在互联网上搜索第二舆情信息；对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证，并生成灾害舆情信息。具体地，用户可以通过即时通讯软件以规范化的方式上传第一舆情信息，例如，接收的模板如下：时间默认为当前时间(如2018-04-1214:30:25)支持修改地点默认为图片拍摄点，支持修改数据发布人姓名、联系方式现场情况支持多种格式的数据，包括：文字、图片、语音等在获取第二舆情信息时，以地理位置信息和地质灾害为关键词，在各个搜索引擎、即时通讯软件、社交网站、视频网站或新闻网站中搜索，将搜索到的信息进行筛选得到第二舆情信息。在一个优选实施方式中，“对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证，并生成灾害舆情信息”的步骤包括：将相同时间段内、相同地理位置信息的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行汇总；若汇总后舆情信息的数量大于预设舆情阈值，则按照时间顺序将汇总后的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行排序，生成灾害舆情信息；若汇总后舆情信息的数量不大于预设舆情阈值，则对数据发布人的信用进行核实，若核实通过，则生成灾害舆情信息，若核实不通过则忽略。具体地，相同时间段可以为5分钟、1小时、或1天等，相同地理位置可以根据地形特征和地理位置信息(通常是指经纬度、或地理名称)来进行划分例如，一座小山视为同一地理位置，一个隧道视为同一地理位置。预设舆情阈值可以为1，也可以为10。在一个优选实施方式中，步骤s103进一步包括：s1031，构建监控区域的模型；s1032，将该监控区域的模型根据地形地貌划分为多个地理分组，每一地理分组包括多个地理位置信息；s1033，将该地质灾害数据按照对应的地理位置信息，聚类到相应的地理分组中，以生成区域性地质灾害数据。监控区域可以是但不限于国、省、市、县等不同级别的行政地区，例如，监控区域是全国范围、湖北省范围、深圳市范围或福田区范围。通过地理特征将监控区域划分为多个地理分组，并形成每个地理分组的地理边界，地理边界可以表达为经纬度的形式，例如可以通过地形地貌进行划分。由于地质监测信息、图像监控信息和灾害舆情信息均附带有地理位置信息，因此，分组时，将地理位置信息在同一地理分组的范围内的数据划分在同一组，以生成各个地理分组的区域性地质灾害数据。每个地理分组内的需要设置监测桩的目标位置为地质灾害发生时对地质监测数据变化最为敏感的关键监测点，每个地理分组可以包括一个或多个关键监测点。关键监测点的设置可以根据不同地理分组的具体情况进行选择。在一个优选实施方式中，步骤s104进一步包括：s1041，构建灾害模型，用于存储灾害的历史数据及其案例，包括：地质灾害的地质参数、规模、和影响范围。s1042，将该区域性地质灾害数据与该灾害历史数据进行对比，预测地质灾害出现的规模和影响范围，并生成预警信息。在一个优选实施方式中，在步骤s104之后还包括如下步骤：s105，根据该地质灾害出现的规模和影响范围，获取影响范围内用户的通信号码；将所述预警信息推送给所述通信号码。在上述实施例的基础上，本发明的一个优选实施例提供了一种基于大数据的地质灾害监测方法，请参阅图2所示，该方法包括以下步骤：s201，分别获取第一区域内至少一个目标位置实时监测的地质监测信息、在第一区域内实时监测的图像监控信息、以及在第一区域内的灾害舆情信息。s202，将第一区域的该地质监测信息、该图像监控信息和该灾害舆情信息进行语义分析处理，以生成第一区域地质灾害数据。s203，将所得第一区域地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成第一区域灾害预测信息。本实施例与图1所示实施例的区别在于，本实施例的第一区域为小范围区域，第一区域类似于上述实施例中的一个地理分组，因此，本实施例不需要进行地理聚类处理。在本实施例中，地质监测信息来源于设于目标位置的监测桩，目标位置为地质灾害发生时对地质监测数据变化最为敏感的关键监测点，例如，坍塌关键监测点、滑坡关键监测点或泥石流关键监测点，监测桩中整合有雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、湿度计、测距仪、倾斜计或伸缩计中的一种或多种，用于获取降雨量、地下水位、地下孔隙水压力、湿度以及坡体或山体移位信息中的一个或多个，形成该目标位置(关键监测点)的地质监测信息。需要说明的是，每一个监测桩包含有地理位置信息，地质监测信息附带有地理位置信息。在本实施例中，图像监控信息能够指示未来天气变化，结合目标位置实时监测的地质监测信息，能够实现对目标位置的地质监测信息变化进行预测；灾害舆情信息大多来自用户在地质灾害现场或附近采集，与远距离拍摄的卫星数据相比，更加准确，能够对目标位置的地质监测信息进行补充。在本实施例中，灾害历史数据包括地质灾害发生时的地质监测数据，还可以包括地质环境背景数据、气象水文数据、植被数据或人类经济工程活动数据。灾害历史数据可以包括但不限于第一区域内的地质灾害发生时的地质监测数据。在本实施例中，通过上述步骤s201至步骤s203，获取第一区域内的实时监测的地质监测信息、指示未来天气变化的图像监控信息、以及灾害舆情信息，并进一步对所得地质监测信息、所得图像监控信息和所得灾害舆情信息进行语义分析处理以得到第一区域地质灾害数据，能够更加准确、全面地反映和预测第一区域地质灾害数据的具体情况，再根据第一区域地质灾害数据与灾害历史数据的对比结果生成第一区域灾害预测信息，从而为地质灾害监测预警提供数据支持。在一个优选实施方式中，步骤s202进一步包括：s2021，将第一区域的该地质监测信息、该图像监控信息和该灾害舆情信息按照时间顺序进行排序，得到第一信息。s2022，将该第一信息进行语义分析，得到第二信息。s2023，将该第二信息进行文本化处理，得到第一区域地质灾害数据。在本实施例的步骤s202中，语义分析主要是将地质监测信息、图像监控信息和灾害舆情信息中的各个原始数据提取出来，形成对第一区域内目标位置地质监测信息及其变化趋势的语法描述，以得到第一区域地质灾害数据。由于具体的语义分析并非本发明实施例的重点，采用现有的语义分析方法能够实现本发明实施例的技术目的，因此就不再对语义分析方法的具体实现进行详述了。进一步地，步骤s203中第一区域灾害预测信息可以包括地质灾害出现的规模和影响范围。在一个优选实施方式中，在步骤s203之后还包括如下步骤：s204，根据第一区域灾害预测信息，向第一区域内的用户发送预警通知。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于大数据的地质灾害监测系统，如下面的实施例。由于基于大数据的地质灾害监测系统解决问题的原理与基于大数据的地质灾害监测方法相似，因此基于大数据的地质灾害监测系统的实施可以参见基于大数据的地质灾害监测方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“子模块”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。本发明实施例提供了一种基于大数据的地质灾害监测系统，请参阅图3所示，该系统包括：监控信息获取模块10、舆情获取模块20、数据获取模块30、地理聚类模块40、语义处理模块50和预测模块60，下面对该系统进行详细说明。监控信息获取模块10用于获取实时监测的图像监控信息，图像监控信息可以包括气象云图；舆情获取模块20用于获取灾害舆情信息；数据获取模块30用于获取至少一个目标位置实时监测的地质监测信息，地质监测信息包括降雨量、地下水位、地下孔隙水压力、湿度以及坡体或山体移位信息中的一个或多个；语义处理模块50用于将该地质监测信息、该图像监控信息、和/或该灾害舆情信息进行语义分析，以生成地质灾害数据；地理聚类模块40用于根据地理位置信息，将该地质灾害数据进行地理聚类处理，以生成区域性地质灾害数据；预测模块60用于将所得区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，生成区域性灾害预测信息。具体地，数据获取模块30通过埋设在监测区域内的至少一个监测桩来获取地理位置信息和其对应的地质监测信息，所述地质监测信息包括湿度、温度、位移、雨量中的一种或组合。监控信息获取模块10通过无人机、遥感设备、和/或气象卫星获取带有地理位置信息的图像监控信息，该图像监控信息包括气象云图、遥感图像、和航拍图像中的一种或组合。舆情获取模块20在互联网中根据地理位置信息和地质灾害关键词，获取并筛选出灾害舆情信息。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图4所示，监控信息获取模块10进一步包括：采集子模块101、图像地理位置子模块102和变量子模块103，其中，采集子模块101用于接收气象卫星、遥感设备或无人机拍摄的实时气象监控图像和/或视频；图像地理位置子模块102用于将该实时气象监控图像和/或视频添加地理位置信息，该地理位置信息为气象卫星、遥感设备或无人机的实时定位信息；变量子模块103用于判断当前气象监控图像和/或视频与记录的气象监控图像和/或视频是否一致，得到第一判断结果；当第一判断结果为是时，更新记录的气象监控图像和/或视频的时间为当前时间；当第一判断结果为否时，将当前气象监控图像和/或视频作为新的记录进行存储。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图5所示，舆情获取模块20包括：接收子模块201、搜索子模块202和验证子模块203，其中，接收子模块201用于通过即使通信软件接收用户上传的第一舆情信息；搜索子模块202用于以地理位置信息和地质灾害为关键词，在互联网上搜索第二舆情信息；验证子模块203用于对第一舆情信息和/或第二舆情信息进行验证，并生成灾害舆情信息。进一步地，验证子模块203包括：统计单元，用于将相同时间段内、相同地理位置信息的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行汇总；第一验证单元，用于若汇总后舆情信息的数量大于预设舆情阈值，则按照时间顺序将汇总后的第一舆情信息和/或第二舆情信息进行排序，生成灾害舆情信息；第二验证单元，用于若汇总后舆情信息的数量不大于预设舆情阈值，则对数据发布人的信用进行核实，若核实通过，则生成灾害舆情信息，若核实不通过则忽略。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图6所示，地理聚类模块40包括：区划子模块401和聚类子模块402，其中，区划子模块401用于构建监控区域的模型，将该监控区域的模型根据地形地貌划分为多个地理分组，每一地理分组包括多个地理位置信息；聚类子模块402用于将该地质灾害数据按照对应的地理位置信息，聚类到相应的地理分组中，以生成区域性地质灾害数据。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图7所示，语义处理模块50包括：排序子模块501和分析子模块502，其中，排序子模块501用于将该地质监测信息、该图像监控信息和该灾害舆情信息按照时间顺序进行排序，得到第一信息；分析子模块502用于将该第一信息进行语义分析，得到第二信息；再将该第二信息进行文本化处理，得到地质灾害数据。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图8所示，预测模块60包括：地质灾害模型子模块601和对比子模块602，其中，地质灾害模型子模块601用于构建灾害模型，用于存储灾害的历史数据及其案例，包括：地质灾害的地质参数、规模、和影响范围，进一步地，灾害的历史数据包括地质灾害发生时的地质监测数据，还可以包括地质环境背景数据、气象水文数据、植被数据或人类经济工程活动数据；对比子模块602用于将该区域性地质灾害数据与灾害历史数据进行对比，预测地质灾害出现的规模和影响范围，并生成预警信息。在以上实施例的基础上，在一个优选实施例中，请参阅图9所示，该系统还包括预警模块70，用于根据区域性灾害预测信息，向该区域性灾害预测信息影响范围内的用户发送预警通知，具体地，预警模块70包括模式选择子模块701和信息推送子模块702，其中，模式选择子模块701用于根据地质灾害出现的规模和影响范围，获取影响范围内用户的通信号码，所述影响范围内用户的通信号码包括通过在影响范围内的基站、路由器等无线发送和中转设备实时获取的通信号码、存储的历史通信号码、以及通过其他方式注册或登记过的通信号码；信息推送子模块702用于将所得预警信息推送给所述通信号码。从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：将地质监测信息、图像监控信息和灾害舆情信息进行采集和分析，能够多方位的对地质灾害目标位置及其周围环境变化情况进行实时监测管理，并建立基于大数据的地质灾害分析与实时预警体系，提高了地质灾害监测效率。如图10所示，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质100，该存储介质100内存储有程序1001，该程序1001在被执行时实现上述的基于大数据的地质灾害监测方法。需要说明的是，本实施例中存储介质100可以是只读存储器、可存储静态信息和指令的静态存储设备、随机存取存储器、或者可存储信息和指令的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器、只读光盘、或其他光盘存储、光碟存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备。需要说明的是，本实施例中的程序1001可被一种或更多编程语言的任何组合来书写，包括面向对象的编程语言，如java、smalltalk、c++或类似的编程语言，还包括传统的过程编程语言，如“c”编程语言或类似的编程语言。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12