本发明涉及边坡监测,具体涉及一种风力发电场边坡稳定性监测方法及装置。
背景技术:
1、风力发电厂一般建设在山区和高原等风能资源丰富的地区。但是,这些地区往往属于地质灾害易发性地区。风力发电场建设区域边坡稳定性对其建设、运营和维护的影响非常大。
2、相关技术中,风力发电场主要通过人工排查地质灾害隐患、布置仪器监测已知隐患区动态变化等方法进行边坡稳定性监测。其中,人工排查方法成本高、效率低,且具有一定的危险性,布置监测仪器则只能顾及已知隐患点地区,难以获取风力发电场建设地区的全景灾害隐患信息。
3、鉴于此,需要一种能够提高监测效率的高精度边坡稳定性监测方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种风力发电场边坡稳定性监测方法,以提高监测效率。
2、第一方面,本发明提供了一种风力发电场边坡稳定性监测方法,方法包括:对待测试区域进行边界划分,获取若干个子区域,其中子区域内包括至少一个风力发电机;基于各个子区域的边界范围,获取监测时段内各个子区域分别对应的遥感图像集合,其中遥感图像集合包括至少两张不同时间的子区域遥感图像;针对各个子区域分别对应的遥感图像集合,确定各个子区域在监测时段内的形变速率矩阵,其中形变速率矩阵为子区域内边坡变形的运动速度矩阵;基于各个子区域在监测时段内的形变速率矩阵,在各个子区域中确定目标子区域;获取至少两张不同时间的目标子区域航拍图像,来确定目标子区域的相似度;基于相似度,生成目标子区域的边坡稳定性数据。
3、在本实施方式中,通过融合遥感数据和航拍数据,获取不同空间尺度的形变信息,能够在保证监测精度的同时,提高监测效率。
4、在一种可选的实施方式中,对待测试区域进行边界划分,获取若干个子区域包括:获取待测试区域内的风力发电机的空间位置;基于空间位置,构建若干个泰森多边形,其中泰森多边形内仅包括一个风力发电机;将泰森多边形作为子区域边界,划分子区域。
5、在本实施方式中,将待测试区域按照风力发电机的位置,划分成多个边界为泰森多边形的子区域,可以提高监测方法的灵活性。
6、在一种可选的实施方式中,基于各个子区域的边界范围,获取监测时段内各个子区域分别对应的遥感图像集合包括:确定遥感图像在监测时段内的采样时间;根据采样时间,获取各个子区域分别对应的遥感图像,以构建遥感图像集合,其中遥感图像集合与各个子区域相对应。
7、在本实施方式中,通过获取监测时段内的遥感图像,可以在短时间内对待测试区域进行观测,提高监测效率。
8、在一种可选的实施方式中,针对各个子区域分别对应的遥感图像集合,确定各个子区域在监测时段内的形变速率矩阵包括:基于遥感图像集合,获取各个子区域在监测时段内的形变信息,以构建与各个子区域相对应的形变距离矩阵;基于形变距离矩阵和监测时段,确定各个子区域的形变速率矩阵。
9、在本实施方式中,通过分析遥感图像,构建子区域的形变距离矩阵,以确定各个子区域的形变速率矩阵,可以精确测量子区域的微小形变,提高监测准确性。
10、在一种可选的实施方式中,获取各个子区域在监测时段内的形变信息,以构建与各个子区域相对应的形变距离矩阵包括:针对各个子区域分别对应的遥感图像集合,生成各个子区域的相位干涉图,其中相位干涉图的相位差异表征子区域在监测时段内的形变信息;针对相位干涉图,进行数据预处理,其中数据预处理包括大气校正、噪声滤除和地形校正中的至少一种;基于数据预处理后的相位干涉图,获取各个子区域的形变距离矩阵,其中形变距离矩阵表征子区域内边坡变形的形变距离。
11、在本实施方式中,通过获取子区域的相位干涉图,并对相位干涉图进行预处理,以获取子区域的形变距离矩阵,可以提高地形测量的精度,进而提高监测的准确性。
12、在一种可选的实施方式中,在基于形变距离矩阵和监测时段,确定各个子区域的形变速率矩阵前还包括:获取各个子区域的坡向数据;对比遥感图像的视线向和坡向,基于对比结果,校正形变距离矩阵。
13、在本实施方式中,通过校正形变距离矩阵,可以确保数据的准确性和可靠性。
14、在一种可选的实施方式中,获取至少两张不同时间的目标子区域航拍图像,来确定目标子区域的相似度包括:获取目标子区域的航拍图像集合;基于航拍图像集合,构建三维模型;基于三维模型,获取监测时段内目标子区域的相似度。
15、在本实施方式中,通过获取目标子区域在不同时间的航拍图像,构建三维模型,可以快速、准确的获取目标子区域的相似度,提高监测方法的准确性。
16、在一种可选的实施方式中,基于航拍图像集合构建三维模型包括:提取航拍图像集合内连续航拍图像的特征点;针对特征点进行匹配,并生成特征矩阵;基于特征矩阵,构建三维模型,其中三维模型与航拍图像相对应。
17、在本实施方式中,通过提取航拍图像的特征点,构建三维模型,可以获取监测区域的精细的形变量数据,提高监测的准确性。
18、在一种可选的实施方式中,基于三维模型,获取监测时段内目标子区域的相似度包括:获取目标子区域的第一模型和第二模型,其中第一模型和第二模型为时相不同的三维模型;提取第一模型和第二模型的特征信息,其中特征信息包括模型的结构信息;基于特征信息,配准第一模型和第二模型,并基于配准结果,确定目标子区域的相似度。
19、在本实施方式中,通过比较目标子区域不同时间点的地形数据,可以获取目标子区域在不同时间的相似度,实现对目标子区域的监测。
20、第二方面,本发明提供了一种风力发电场边坡稳定性监测装置,装置包括:划分模块,用于对待测试区域进行边界划分,获取若干个子区域,其中子区域内包括至少一个风力发电机;遥感图像获取模块,用于基于各个子区域的边界范围,获取监测时段内各个子区域分别对应的遥感图像集合,其中遥感图像集合包括至少两张不同时间的子区域遥感图像;形变速率确定模块,用于针对各个子区域分别对应的遥感图像集合,确定各个子区域在监测时段内的形变速率矩阵,其中形变速率矩阵为子区域内边坡变形的运动速度矩阵;目标子区域确定模块,用于基于各个子区域在监测时段内的形变速率矩阵,在各个子区域中确定目标子区域;获取模块,用于获取至少两张不同时间的目标子区域航拍图像,来确定目标子区域的相似度;生成模块,用于基于相似度,生成目标子区域的边坡稳定性数据。
1.一种风力发电场边坡稳定性监测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对待测试区域进行边界划分,获取若干个子区域包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各个所述子区域的边界范围,获取监测时段内各个子区域分别对应的遥感图像集合包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对各个所述子区域分别对应的遥感图像集合,确定各个所述子区域在所述监测时段内的形变速率矩阵包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取各个所述子区域在监测时段内的形变信息,以构建与各个所述子区域相对应的形变距离矩阵包括:
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述基于所述形变距离矩阵和监测时段,确定各个所述子区域的形变速率矩阵前还包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取至少两张不同时间的目标子区域航拍图像,来确定目标子区域的相似度包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述航拍图像集合构建三维模型包括:
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述三维模型,获取监测时段内目标子区域的相似度包括:
10.一种风力发电场边坡稳定性监测装置,其特征在于,所述装置包括:
