Page 102 - 2024年第55卷第11期

修复加固及效果评价。最后，分析和决策层将分析结果传递给用户。膨胀土岸坡健康在线评估与修复
平台总体框架如图 １所示。

图 １ 膨胀土岸坡健康在线评估与修复平台总体架构

２．２ 平台数学模型 膨胀土岸坡健康在线评估与修复加固平台数学模型如图 ２所示。第 １部分为平台
载体，集成了膨胀土岸坡健康评估及预警各尺度模型，并定义各尺度模型模拟方法。第 ２部分为平台
数据流，实现从监测数据到检测数据再到评估数据的在线集成与分析。第 ３部分为平台控制中枢，包
括基于 ３ＤＧＩＳ场景为基础的可视化融合算法、健康度评估算法和预警判据算法，以算法为支撑，实现
多元数据、健康状况可视化分析及动态判断岸坡是否需要修复加固。

图 ２ 膨胀土岸坡健康在线监测与评估数学模型

图 ２数学模型中：（１）Ｍ为膨胀土岸坡各尺度模型集。Ｍ 为膨胀土岸坡地形模型；Ｍ 为膨
ｔｅｒｒａｉｎ ｇｅｏｌｏｇｙ
胀土岸坡地层模型，即 Ｍ ＝ ［ｍ ，ｍ ，…，ｍ ］；Ｍ 为传感器模型，包括湿度计、
ｇｅｏｌｏｇｙ ｇｅｏｌｏｇｙ１ ｇｅｏｌｏｇｙ２ ｇｅｏｌｏｇｙｎ ｓｅｎｓｏｒ
测斜仪、渗压计等各类传感器；Ｍ ｓｅｎｓｏｒ ＝ Ｍ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ∪Ｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ∪…∪Ｍ ｉｎｃｌｉｎｏｍｅｔｅｒ ；Ｍ ｓｅｃｔｉｏｎ 为各类物探检测断面模
型，即 Ｍ ＝ ［ｍ ，ｍ ，…，ｍ ］。（２）Ｓ为膨胀土岸坡建模方法集。Ｓ 为膨胀土岸坡
ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ１ ｓｅｃｔｉｏｎ２ ｓｅｃｔｉｏｎｎ ｔｅｒｒａｉｎ
地形建模方法，依据无人机获取的高分辨率影像构建；Ｓ ｇｅｏｌｏｇｙ 、Ｓ ｓｅｎｓｏｒ 、Ｓ 分别为膨胀土岸坡地层模
ｓｅｃｔｉｏｎ
型、传感器模型及断面模型建模方法。（ ３）Ｐ为数据集。Ｐ ｍｏｎｉｔｏｒ 为监测数据集，包括 ＧＰＳ获取的位置数
据、渗压计获取的渗透压力数据、测斜仪获取的变形数据、湿度计获取的湿度数据，即 Ｐ ＝ Ｐ ∪
ｍｏｎｉｔｏｒ ＧＰＳ
Ｐ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ∪… ∪ Ｐ ｉｎｃｌｉｎｏｍｅｔｅｒ ；Ｐ ｄｅｔｅｃｉｔｏｎ 为 物 探 检 测 数 据 集，主 要 为 电 阻 率；Ｐ ｅｓｔｉｍａｔｅ 为 健 康 评 估 数 据 集，即
Ｐ ＝ ［ｐ ］。（４）Ｆ为算法集。ｆ （）为可视化融合算法；ｆ （）为健康动态评估算法；ｆ （）
ｅｓｔｉｍａｔｅ ｈｅａｌｔｈ ｆｕｓｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ
为预警判据算法。
２．３ 平台运行准则 膨胀土岸坡健康在线评估与预警运行准则如图 ３所示。根据目标函数集合 Ｇ（ｘ），
其包括函数 ｇ（ｘ），基于 ３ＤＧＩＳ场景为基础的可视化分析；函数 ｇ（ｘ），膨胀土岸坡健康在线动态评
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