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我国是世界上滑坡、崩塌和泥石流地质灾害严重的国家之一,三峡库区是我国地质灾害多发的区域,严重威胁到人民群众的生命财产安全,加之地质灾害发生的不确定性等因素,地质灾害的损失更是难以估计。根据社会经济发展水平和地质灾害危害程度,除了少数具有重大危害的地质灾害采取工程治理和搬迁避让外,对绝大多数的地质灾害只能采取监测手段分析灾害体稳定性及危害性程度,因此怎样利用当今先进的监测技术、地理信息系统技术及信息技术,获取灾害体监测数据,并整理存储,使用这些数据监测灾害体内部变形信息,分析参数间的规律,绘制灾害体相关参数变形曲线,为三峡库区地质灾害建立监测机制,成为地质灾害研究的一个重要方向。针对测斜仪数据分析研究灾害体内部变形实现监测预警具有重要的意义。
本文在查阅大量文献的基础上,了解地质灾害监测预警领域的现状和监测手段,并对Silverlight技术进行研究,同时分析测斜仪监测设备获取到的监测数据,熟悉数据结构,以完成监测数据的入库工作,实现数据存储、管理及调用;通过TCP/IP协议,调用后台数据库数据,实现数据查阅及数据授权下载;结合数理统计数学理论知识,建立监测数据数学模型,绘制测斜仪位移-深度曲线图,并拟合位移变形与时间的关系曲线图,完成基于网络的数据可视化工作,为了解滑坡体内部变形情况提供依据。
使用Silverlight图形可视化技术,以测斜仪监测数据为研究对象,结合当今强大的数据管理与存储产品Oracle,实现基于Web的网络数据库管理及测斜数据监测分析可视化研究、开发,并取得如下成果和认识:
1)在熟悉测斜仪监测数据过程中,了解测斜仪工作原理及应用方法,清楚监测数据观测、获取及原始资料整理过程,理解测斜仪参数含义,为建立数据结构及完成数据入库奠定了基础。
2)浏览器增强作为Silverlight的核心功能模块,实现XAML呈现并完成浏览器界面图形绘制。鉴于Silverlight在网页中表现出的优势,深入研究Silverlight图形技术生成原理及实现思路。
3)建立数据参数间的曲线关系,需在数学模型基础上,分析数据,研究最小二乘法多项式曲线拟合原理及实现过程,为数据监测分析提供数学依据,并检验拟合的可行性和可靠性。
4)以VisualStudio、Oracle和Silverlight为技术支持,进行模块设计和开发,利用库区钻孔测斜仪监测数据,进行基于网络的数据可视化分析,结果表明在数据适宜的情况下,通过可视化分析滑坡体内部变形信息,具有一定的可行性和适用性。
本文创新成果体现在:
基于Silverlight技术,使用Visifire组件完成二次开发,根据测斜仪监测数据实现基于网络的数据可视化分析功能。
结合Silverlight技术,通过浏览器界面实时绘制监测数据位移变形趋势,分析滑坡体内部变形信息,建立起有效的监测预警手段。