一种滩区地貌流动演变监测方法

专利2025-03-25  11


本发明属于滩区治理,具体涉及一种滩区地貌流动演变监测方法,滩区地貌流动演变是指流至滩区的沙石土在其流动方向的变化/堆积情况。


背景技术:

1、在一些河床、水库、海岸边或其它水利工程的重要滩区,需要进行淘滩,即清除上游流水带至滩区的淤泥沙石(沙土及携带的石头,简称沙石土),保证足够进水量和储水量,且需要淘至经验深度或目标深度。在常规操作方式中,几乎都是定期目测滩区的沙土堆积量,当其在滩区堆积到警戒位置或者每隔一段时间后,由人工进行清理淘滩。

2、 由于滩区的沙石土几乎都是上游流水带至并在一段时间内堆积形成的,因此,准确、实时掌握滩区沙石土的形成过程(即滩区地貌演变过程)对防范治理滩区具有重要意义。目前,关于滩区地貌演变有不少理论模型,例如,现有文献 cn117789024a公开的基于机器学习的黑土滩演变过程遥感监测方法,文献cn106018739a公开的潮滩-潮沟系统地貌演变物理模型试验系统及方法, 文献cn115346427a公开的波浪作用下沙质海岸岸滩演变物理模型试验方法。但是,采用这些理论模型需要依赖于准确的基础数据和较为复杂的模型才能确保预测结果的准确性,且其预测精度也不理想。而更关键的是,如何在滩区的沟壑区域地貌演变关键方向(流动方向)精确、快速地监测所需基础数据是本领域面临的一大技术难点。


技术实现思路

1、至少为了解决背景技术中提到的技术问题,本发明目的在于提供一种滩区地貌流动演变监测方法。

2、本发明采用了如下技术方案。

3、一种滩区地貌流动演变监测方法,步骤包括:

4、步骤1,选定监测区域;

5、步骤2,按照淘滩的目标深度要求,将监测区域的沙石土移走,并对淘滩后的监测区域进行整地;作为优选方案,监测区域进行整地的步骤为:根据坡度要求挖条形槽,以便于能够将线性标定材料刚好铺放在条形槽中;

6、步骤3,在淘滩后的监测区域铺设并固定线性标定材料,线性标定材料表面设置有若干间隔布置的标记点,标记点用于供视觉端进行识别、定位;

7、步骤4,定期获取线性标定材料上的裸露标记点数量,裸露标记点是指未被沙石土盖住/遮住的标记点;

8、步骤5,根据所得裸露标记点数量,计算线性标定材料上沙石土覆盖区域边沿的边沿标记点坐标;

9、步骤6,根据所得边沿标记点坐标计算沙石土覆盖区的面积,将所有边沿标记点坐标在平面图上拟合成曲线,该曲线内的区域即为滩区沙石土覆盖区,并生成本次监测到的滩区沙石土覆盖区平面图;

10、步骤7,将若干次获得的滩区沙石土覆盖区平面图按时间顺序进行投放,得到滩区地貌流动演变情况。

11、作为本发明的优选方案,所述的线性标定材料采用直径或宽度不大于10mm的钢带、钢丝或钢索,标记点采用在允许时间段内能够持续附着在线性标定材料上反光标记,反光标记材料可以采用公路护栏上相同或相似的反光材料。

12、作为本发明的优选方案,同一根线性标定材料上相邻标记点的间距不大于10cm。

13、作为本发明的优选方案,相邻线性标定材料的间距不大于15cm。

14、进一步地,线性标定材料其中一端采用就地取材的石头压住,线性标定材料另一端连接收卷机构,收卷机构用于可拆卸地安装在定位桩上。采用这样地方案,还有利于在监测过程中调整监测区域。

15、进一步地,步骤7中,将若干次获得的滩区沙石土覆盖区平面图按时间顺序在计算机系统进行投放或放映,得到三维空间视角下的滩区地貌流动演变情况。

16、进一步地,采用无人机搭载的视觉终端获取线性标定材料的图像,然后从该图像中提取相应的裸露标记点数量。

17、作为本发明的优选方案,所述监测区域为水库或河流的滩区。

18、进一步地,在线性标定材料上方的目标高度处设置有警戒标定材料。

19、进一步地,线性标定材料的长度方向与水流主要方向基本垂直,采用这样地方案,有利于轻松、顺利地将线性标定材料移除。

20、有益效果:采用本发明的方案,不仅能够轻松、方便、准确的地监测滩区地貌流动演变情况,而且能够在滩区的沟壑区域地貌演变关键方向精确、快速地监测所需基础数据,只需要配置极其简单的计算模型就能够确保监测结果的准确性,还能够有效表征滩区地貌流动演变的主要方向;采用本发明的方案,还具有监测周期易调、监测区域可调、可控性好,所需设施成本低等优势。



技术特征:

1.一种滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:所述的线性标定材料采用直径或宽度不大于10mm的钢带、钢丝或钢索,标记点采用在允许时间段内能够持续附着在线性标定材料上反光标记。

3.根据权利要求2所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:同一根线性标定材料上相邻标记点的间距不大于10cm。

4.根据权利要求3所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:相邻线性标定材料的间距不大于15cm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:线性标定材料其中一端采用就地取材的石头压住,线性标定材料另一端连接收卷机构,收卷机构用于可拆卸地安装在定位桩上。

6.根据权利要求5所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:步骤7中,将若干次获得的滩区沙石土覆盖区平面图按时间顺序在计算机系统进行投放,得到三维空间视角下的滩区地貌流动演变情况。

7.根据权利要求6所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:采用无人机搭载的视觉终端获取线性标定材料的图像,然后从该图像中提取相应的裸露标记点数量。

8.根据权利要求7所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:所述监测区域为水库或河流的滩区。

9.根据权利要求8所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:线性标定材料上方的目标高度处设置有警戒标定材料。

10.根据权利要求8所述的滩区地貌流动演变监测方法,其特征在于:线性标定材料的长度方向与水流主要方向基本垂直。


技术总结
本发明公开了种滩区地貌流动演变监测方法,将监测区域的沙石土移走,并对淘滩后的监测区域进行整地,然后铺设并固定线性标定材料;定期获取线性标定材料上裸露标记点数量,计算线性标定材料上沙石土覆盖区域边沿的边沿标记点坐标,将所有边沿标记点坐标在平面图上拟合成曲线,该曲线内的区域即为滩区沙石土覆盖区,并生成本次监测到的滩区沙石土覆盖区平面图,将若干次获得的滩区沙石土覆盖区平面图按时间顺序进行投放,得到滩区地貌流动演变情况。本发明能够轻松、方便、准确的地监测滩区地貌流动演变情况,且能够在滩区的沟壑区域地貌演变关键方向精确、快速地监测所需基础数据,只需要配置极其简单的计算模型就能够确保监测结果的准确性。

技术研发人员:王云琦,闫相君,刘勇,史明昌,祁子寒
受保护的技术使用者:北京林业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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