数字矿山动态建模监测方法、系统、智能终端以及存储介质

1865 编辑：中冶有色技术网来源：中冶有色技术网

2022-01-19 10:23:10

权利要求

1.数字矿山动态建模监测方法，其特征在于，包括：
获取与监测区域相对应的原始高程图；
获取气象变化信息，判断气象变化信息中是否包含可导致水土流失的强气象变化信息；
若是，则获取当前高程图信息并反馈。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
比较当前高程图信息与原始高程图信息以获取高程图变化信息；
分析高程图变化信息并反馈。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高程图变化信息包括海拔落差信息；所述分析高程图变化信息并反馈的具体步骤如下：
分析海拔落差信息，根据海拔落差信息的大小将海拔落差信息分为多个不同的海拔变化等级；
预设与海拔变化等级一一对应的风险提示信息；
将海拔落差信息所对应的风险提示信息输出至当前高程信息图中海拔落差信息所对应的位置处。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比较当前高程图信息与原始高程图信息以获取高程图变化信息的方法包括：
将当前高程图与原始高程图进行匹配；
判断当前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线是否重叠；
若否，则获取被未重叠的前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线所围成的区域所对应的海拔变化位置信息；
获取海拔变化位置信息在当前高程图中所对应的当前海拔信息；
获取海拔变化位置信息在原始高程图中所对应的原始海拔信息；
利用当前海拔信息与原始海拔信息作差以获取海拔落差信息；
将海拔落差信息以及海拔落差信息所对应的海拔变化位置信息一同作为高程图变化信息进行反馈。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括；
获取既往高程图变化信息；
分析既往高程图变化信息以获取海拔活跃变化位置信息；
将预设的海拔活跃变化警示信息反馈至当前高程图中海拔活跃变化位置信息所对应的位置上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分析既往高程图变化信息以获取海拔活跃变化位置信息的具体方法包括：
分析高程图变化信息以获取存在海拔高度变化的海拔变化位置信息；
以海拔变化位置信息所对应的坐标为预设判断区域的中心；
预设用于判断海拔变化是否活跃的判断周期；
获取在判断周期期间出现在判断区域内的高程图变化信息的数量；
判断高程图变化信息的数量是否大于预设的警示阈值；
则将判断区域中心所对应的海拔变化位置信息作为海拔活跃变化位置信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断区域包括多个，多个判断区域包括中心为同一海拔变化位置信息。
8.数字矿山动态建模监测系统，其特征在于，包括，
数据处理模块，包括：
通信子模块，用于通过计算机网络获取原始高程图、当前高程图以及气象变化信息；
处理器子模块，用于进行分析、判断、数据获取以及数据输出等数据调取运算等操作；显示模块，用于显示原始高程图和当前高程图。
9.数字矿山动态建模监测智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任方法的计算机程序。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任方法的计算机程序。

说明书

技术领域
本发明涉及遥感监测技术领域，尤其是涉及数字矿山动态建模监测方法、系统、智能终端以及存储介质。
背景技术
在水土保持和生态环境建设中，首要的工作是水土流失监测，该工作可以为区域生态系统建设提供水土流失定量监测数据，对区域水土流失趋势进行预测预报，并为政府制定水土保持规划和生态建设中的相关政策提供技术支撑。
现有可供参考的公开号为CN109425550A的中国发明专利公开了水土流失监测系统，包括由砖墙围成的径流小区和位于径流小区底部的沉砂池，所述径流小区底部的墙壁上设有连通沉砂池的排水口，所述沉砂池的底部设有排水管，其特征在于，所述排水管的入口处设有滤网一，沉砂池内设有滤网二，排水口和排水管分别位于滤网二的两侧；沉砂池的侧壁上设有T型槽，滤网二的侧边设有与T型槽适配的凸起，沉砂池底部设有地秤，沉砂池内设有与沉砂池适配的塑料膜，塑料膜适配在沉砂池的侧壁和底部。在使用该水土流失监测系统时，将水从排水管中排走，留下泥沙，可以直接取小部分的样品进行测试，取出滤网二，地秤直接测出总的泥沙量，进而计算总的水土流失量，精减工作流程，降低劳动强度；在滤网二上设刷子，使其不会被泥沙堵塞，保证水能顺利流过，泥水不会漫出，提高监测精度；将滤网二设为弧形，增加过滤面积，加快过滤速度；监测好后，沉砂池内的泥土可被送回原来的地方，而不会溜走，鼻尖径流小区的水土流失。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该种水土流失监测系统的监测范围较小，不便于对较大区域内的水土流失情况进行监测。
发明内容
本发明目的一是提供数字矿山动态建模监测方法，具有监测范围大、监测数据时效性强的特点。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的。
数字矿山动态建模监测方法，包括：
获取与监测区域相对应的原始高程图；
获取气象变化信息，判断气象变化信息中是否包含可导致水土流失的强气象变化信息；
若是，则获取当前高程图信息并反馈。
通过采用上述技术方案，通过遥感技术获取与监测区域相对应的原始高程图，可实现对较大区域的地表海拔信息进行获取，在可导致水土流失的较强气候现象发生后，重新获取对应区域的最新高程图信息，从而对发生强气候现象的区域的表层水土结构进行更新，从而实现较大范围内的水土结构信息的高时效监测。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述方法还包括：
比较当前高程图信息与原始高程图信息以获取高程图变化信息；
分析高程图变化信息并反馈。
通过采用上述技术方案，通过将原始高程图与当前高程图之间进行比对，分析原始高程图与当前高程图之间的区别，从而可获取当前高程图中海拔高度发生变化的区域，进而实现对海拔高度发生变化的区域进行定位、标注，随后将带有标注的当前高程图反馈至显示模块，从而实现指示、提醒的功能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述高程图变化信息包括海拔落差信息；所述分析高程图变化信息并反馈的具体步骤如下：
分析海拔落差信息，根据海拔落差信息的大小将海拔落差信息分为多个不同的海拔变化等级；
预设与海拔变化等级一一对应的风险提示信息；
将海拔落差信息所对应的风险提示信息输出至当前高程信息图中海拔落差信息所对应的位置处。
通过采用上述技术方案，通过对海拔落差信息进行分类，从而获取海拔落差信息所对应的海拔变化等级，根据不同的海拔变化等级给出不同的风险提示信息，进而在当前高程图中较为直观的反映出海拔高度变化以及水土流失的情况，供监测者参考，或向检测者提供水土保持的相关建议。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述比较当前高程图信息与原始高程图信息以获取高程图变化信息的方法包括：
将当前高程图与原始高程图进行匹配；
判断当前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线是否重叠；
若否，则获取被未重叠的前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线所围成的区域所对应的海拔变化位置信息；
获取海拔变化位置信息在当前高程图中所对应的当前海拔信息；
获取海拔变化位置信息在原始高程图中所对应的原始海拔信息；
利用当前海拔信息与原始海拔信息作差以获取海拔落差信息；
将海拔落差信息以及海拔落差信息所对应的海拔变化位置信息一同作为高程图变化信息进行反馈。
通过采用上述技术方案，通过将当前高程图与原始高程图中的等高线进行匹配、比对，处理模块在执行该步骤时，可通过登高线循迹进行判断，无需对整张当前高程图的每一个区域进行比对，当出现原始高程图的等高线与当前高程图的等高线不重叠的区域时，对未重叠的等高线所围成的封闭图形再进行较为精确的数据分析，从而减小处理模块的计算量，提高比对的速度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述方法还包括：
获取既往高程图变化信息；
分析既往高程图变化信息以获取海拔活跃变化位置信息；
将预设的海拔活跃变化警示信息反馈至当前高程图中海拔活跃变化位置信息所对应的位置上。
通过采用上述技术方案，通过结合既往高程图变化信息，可获取海拔高度变化较为频繁，即水土结构变化发生较为频繁的地区，获取水土结构变化发生较为频繁的地区，并将警示信息标注在当前高程图的对应位置上，从而实现结合既往高程图变化数据分析水土结构变化发生频繁的地区，并给出及时提醒的功能，从而为水土保持工作提供参考。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分析既往高程图变化信息以获取海拔活跃变化位置信息的具体方法包括：
分析高程图变化信息以获取存在海拔高度变化的海拔变化位置信息；
以海拔变化位置信息所对应的坐标为预设判断区域的中心；
预设用于判断海拔变化是否活跃的判断周期；
获取在判断周期期间出现在判断区域内的高程图变化信息的数量；
判断高程图变化信息的数量是否大于预设的警示阈值；
则将判断区域中心所对应的海拔变化位置信息作为海拔活跃变化位置信息。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述判断区域包括多个，多个判断区域包括中心为同一海拔变化位置信息。
通过采用上述技术方案，以一个海拔活跃变化位置信息所对应的坐标点为中心，建立若干个同心的预设判断区域，获取判断区域内出现过的水土流失的次数，从而扩大分析水土结构变化活跃程度的范围，从而为水土流失成因分析提供可参考的数据，进而为水土流失成因溯源提供便利。
本发明目的二是提供数字矿山动态建模监测系统，具有监测范围大、监测数据时效性强的特点。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的。
数字矿山动态建模监测系统，包括：显示模块，用于显示原始高程图和当前高程图；以及数据处理模块，所述数据处理模块包括：通信子模块，用于通过计算机网络获取原始高程图、当前高程图以及气象变化信息；以及处理器子模块，用于进行分析、判断、数据获取以及数据输出等数据调取运算等操作。
本发明目的三是提供数字矿山动态建模监测智能终端，具有监测范围大、监测数据时效性强的特点。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：
数字矿山动态建模监测智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任方法的计算机程序。
本发明目的四是提供计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有便于实现较大范围内高时效性监测的特点。
本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：
计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任方法的计算机程序。
综上所述，本发明包括以下至少有益技术效果：
通过遥感技术获取与监测区域相对应的原始高程图，可实现对较大区域的地表海拔信息进行获取，在可导致水土流失的较强气候现象发生后，重新获取对应区域的最新高程图信息，从而对发生强气候现象的区域的表层水土结构进行更新，从而实现较大范围内的水土结构信息的高时效监测；
通过将原始高程图与当前高程图之间进行比对，分析原始高程图与当前高程图之间的区别，从而可获取当前高程图中海拔高度发生变化的区域，进而实现对海拔高度发生变化的区域进行定位、标注，随后将带有标注的当前高程图反馈至显示模块，从而实现指示、提醒的功能；
以一个海拔活跃变化位置信息所对应的坐标点为中心，建立若干个同心的预设判断区域，获取判断区域内出现过的水土流失的次数，从而扩大分析水土结构变化活跃程度的范围，从而为水土流失成因分析提供可参考的数据，进而为水土流失成因溯源提供便利。
附图说明
图1是本发明其中一实施例的方法结构框图。
图2是本发明其中一实施例的步骤4的流程图。
图3是本发明其中一实施例的步骤5的流程图。
图4是本发明其中一实施例的步骤7的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本发明实施例提供数字矿山动态建模监测方法，包括：获取与监测区域相对应的原始高程图；获取气象变化信息，判断气象变化信息中是否包含可导致水土流失的强气象变化信息；若是，则获取当前高程图信息并反馈。
本发明实施例中，
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是“或”的关系。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本发明实施例提供数字矿山动态建模监测方法，所述方法的主要流程描述如下。
步骤100：获取与监测区域相对应的原始高程图。
其中高程图可通过互联网从相应遥感卫星数据库或遥感高程图网站进行调取；原始高程图为系统开始运行时能够获取到的最新的高程图。
步骤200：获取气象变化信息，判断气象变化信息中是否包含可导致水土流失的强气象变化信息。
其中气象变化信息表示发生在监测区域内的各种气候现象的数据，包括但不限于气候现象的类型、强度、发生区域、起止时间等数据；气象类型包括但不限于刮风、降雨、降雪、冰雹、雷电等会导致地表水土发生变化的自然现象，上述气象类型中可导致水土流失的强气象信息包括强风、强降雨以及强降雨导致的洪水等可导致地表水土发生变化的自然现象或灾害；强度包括风力等级、降雨量、降雪强度等与气候现象一一对应的强度等级。
步骤300：若是，则获取当前高程图信息并反馈；若否，则重新获取气象变化信息。
其中若气象变化信息中包含有强气象信息，则表示监测区域内的地表水土结构存在发生变化的可能，此时重新获取该区域最新的高程图信息作为当前高程图信息，反馈当前高程图信息的方式包括将高程图输出至具有显示功能的终端，例如电子显示屏、投影设备、计算机显示器，收集显示屏等等，若气象变化信息中不包含有强气象信息，则重新按照一定的周期或频率获取气候变化信息。
步骤400：比较当前高程图信息与原始高程图信息以获取高程图变化信息。
其中，高程图变化信息包括海拔落差信息以及与海拔落差信息一一对应的海拔变化位置信息；参照图2，其具体步骤如下：
步骤410：将当前高程图与原始高程图进行匹配。
其中，匹配的方式包括将原始高程图与当前高程图进行重叠，其具体方式包括，获取当前高程图若干个边界点的坐标，边界点的坐标大于等于三个，再在原始高程图上找到与边界点坐标相应的若干个点，将当前高程图的边界点与原始高程图中的若干个点一一对应，对当前高程图的大小比例进行调整，使当前高程图中的点能够与原始高程图一一对应并重叠，进而完成原始高程图与当前高程图的重叠。
步骤420：判断当前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线是否重叠。
其中，将原始高程图与当前高程图进行重叠后，若当前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线重叠，则表示在强气象信息所对应的气候现象的作用下，当前高程图所对应地区的水土结构尚未发生变化，若否，则表示高程图所对应地区的水土结构已在气候现象的作用下发生改变，此时获取被未重叠的前高程图中的等高线与原始高程图中的等高线所围成的区域所对应的海拔变化位置信息。
步骤430：获取海拔变化位置信息在当前高程图中所对应的当前海拔信息。
其中，当前海拔信息为从当前高程图中提取的海拔变化位置信息所对应位置的当前平均海拔高度值。
步骤440：获取海拔变化位置信息在原始高程图中所对应的原始海拔信息。
其中，原始海拔信息为从原始高程图中提取的海拔变化位置信息所对应位置的原始平均海拔高度值。
步骤450：利用当前海拔信息与原始海拔信息作差以获取海拔落差信息。
其中，利用当前平均海拔高度值减原始海拔高度值即为海拔落差信息，当海拔落差信息的值为正值时，表示海拔变化位置信息所对应地区的海拔升高，当海拔落差信息的值为负值时，表示海拔变化位置信息所对应地区的海拔降低。
步骤460：将海拔落差信息以及海拔落差信息所对应的海拔变化位置信息一同作为高程图变化信息进行反馈。
其中，将海拔变化位置信息与海拔落差信息一一对应，并输出至高程图中显示。
步骤500：分析高程图变化信息并反馈。
参照图3，其具体步骤如下：
步骤510：分析海拔落差信息，根据海拔落差信息的大小将海拔落差信息分为多个不同的海拔变化等级。
其中，海拔变化等级为多个连续的数值区间，分析海拔落差信息，将海拔落差信息的值与海拔变化等级所对应的若干个数值区间进行匹配，海拔落差信息的值所属的竖直区间，即为海拔落差信息所对应的海拔变化等级。
步骤520：预设与海拔变化等级一一对应的风险提示信息。
其中，根据海拔变化等级所代表的地表水土变化的剧烈程度预设与海拔变化等级意义对应的风险提示信息，风险提示信息包括标注在高程图中的图例等文字、图像或其组合；本实施例中，风险提示信息为外形与海拔变化位置信息的轮廓相同的色块，不同海边变化等级所对应的风险提示信息的颜色不同。
步骤530：将海拔落差信息所对应的风险提示信息输出至当前高程信息图中海拔落差信息所对应的位置处。
其中，将表示风险提示信息的色块输出至当前高程图中海拔变化位置信息所表示的地区，并使色块的轮廓与海拔变化位置信息所对应地区的轮廓重合。
步骤600：获取既往高程图变化信息。
其中，获取当前高程图所覆盖区域的既往高程变化信息，通过将高程变化信息分析该地区的水土结构变化频率。
步骤700：分析既往高程图变化信息以获取海拔活跃变化位置信息。参照图4，其具体步骤如下：
步骤710：分析高程图变化信息以获取存在海拔高度变化的海拔变化位置信息。
其中，前述步骤中已获取表示发生水土结构变化的地区的位置的海拔变化位置信息，此时在图中一一获取该海拔变化位置信息所对应的地区。
步骤720：以海拔变化位置信息所对应的坐标为预设判断区域的中心。
其中，判断区域包括多个，本实施例中多个判断区域包括中心为同一海拔变化位置信息所表示位置多个半径不相同的同心圆。
步骤730：预设用于判断海拔变化是否活跃的判断周期。
判断周期为用于判断水土结构变化是否为频繁变化的时间周期尺度，该时间周期尺度的终点为获取当前高程图的时间，本实施例中，判断周期为六个自然月。
步骤740：获取在判断周期期间出现在判断区域内的高程图变化信息的数量。
步骤750：判断高程图变化信息的数量是否大于预设的警示阈值。
其中，若高程图变化信息的数量大于预设的警示阈值，则将判断区域中心所对应的海拔变化位置信息作为海拔活跃变化位置信息。
步骤800：将预设的海拔活跃变化警示信息反馈至当前高程图中海拔活跃变化位置信息所对应的位置上。
其中，警示信息为用于显示在当前高程图中用于表示警示的文字、符号、图像或其组合；通过将警示信息反馈至当前高程图中海拔活跃变化位置信息所对应的位置上，可用于提示监测者该区域为水土结构变化的易发生区域，应当尽快进行水土保持工作，从而为环境保护工作提供可供参考的数据。
基于同一发明构思，本申请实施例提供数字矿山动态建模监测系统，包括：数据处理模块，包括通信子模块，用于通过计算机网络获取原始高程图、当前高程图以及气象变化信息；以及处理器子模块，用于进行分析、判断、数据获取以及数据输出等数据调取运算等操作；显示模块，用于显示原始高程图和当前高程图。
基于同一发明构思，本申请实施例提供计算机可读存储介质，包括能够被处理器加载执行时实现如图1-4流程中所述的各个步骤。
计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于同一发明构思，本申请实施例提供数字矿山动态建模监测智能终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，该程序能够被处理器加载执行时实现如图1-4流程中所述的多机多源共屏信息云端存储管理方法。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

数字矿山动态建模监测方法、系统、智能终端以及存储介质