(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111545070.1 (22)申请日 2021.12.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113935202 A (43)申请公布日 2022.01.14 (73)专利权人 四川省交通勘察设计 研究院有限 公司 地址 610000 四川省成 都市青羊区太 升北 路35号 (72)发明人 袁松　张庆　陈柯竹　宋松科　 权新蕊　姚萌　郑国强　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 王鹏程 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01S 17/88(2006.01) G01C 5/00(2006.01) (56)对比文件 CN 111951392 A,2020.1 1.17 US 20173 65094 A1,2017.12.21CN 10859426 0 A,2018.09.28 武永新等.丁坝工程冲刷与防护措施研究综 述. 《自然灾害学报》 .2020,(第01期),第4-13页. 崔占峰等.丁坝冲刷的三维紊流模拟研究. 《水动力学研究与进 展A辑》 .20 08,第第23卷卷 (第01期),第3 3-41页. 路明等.北洺河大桥 桥墩布设对河道防洪安 全的影响. 《科 学技术与工程》 .2020,(第12期), 第256-262页. 孙中强等.一种基 于断面高程数据的河道冲 淤计算方法―曲线正交网格地形法. 《中国海 洋 大学学报(自然科 学版)》 .2018,(第09期),第93 - 102页. 李兴春等.黄 土湿陷地区长 输管线施工弃渣 对河道行洪的影响研究. 《油气田环境保护》 .2003,(第03期),第47-49页. Sukwoo Kim et al.I nfluence of subsurface fl ow by Lidar DEMs and physical so il strength co nsidering a simple hydro logic concept for shal low landslide instability mapping. 《Catena》 .2019,第1-14页. 审查员 严荣 (54)发明名称 一种基于激光雷达的河道演化预警方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于激光雷达的河道演 化预警方法， 基于星 载激光雷达获取冲刷边界拟 合曲线， 对多个时刻的冲刷边界拟合曲线进行网 格划分， 通过获得n组对应网格的小区域的面积 增加值以及面积增加速率， 判断出冲刷优势方 向， 并进行预警， 组织相关人员通过星载激光雷 达对该冲刷优势方向所在区域进行详细检测。 实 现了对河道演化的预警， 能够获取灾害发生可能 性较大的区域， 并及时采取措施， 防止灾害发生。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 113935202 B 2022.03.01 CN 113935202 B 1.一种基于 激光雷达的河道演化预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 星载激光雷达按照相同的时间间隔获取流域i个时刻的高程数据， 所述i为正整数， 对 所述i个时刻的高程数据分别进行处 理， 得到i个时刻的数字高程模型； 基于所述 i个时刻的数字高程模型， 分别获取i个时刻的冲刷边界拟合曲线； 对i个时刻的冲刷边界拟合曲线进行风险等级划分， 分为高风险区域、 中风险区域和低 风险区域； 对i个时刻的冲刷边界拟合曲线的高风险区域和中风险区域进行网格划分， 每个时刻 的冲刷边界拟合曲线均被划分成n个网格区域， 所述n为正整数， 相邻时刻冲刷边界拟合曲 线的网格一 一对应， 形成n组对应网格； 计算相邻时刻的冲刷边界拟合曲线之间， 各个对应网格区域内的流域冲刷面积， 每组 对应网格均获得i ‑1个时间段的冲刷边界变化 面积； 计算每组对应网格相邻时间段冲刷边界变化面积的差值； 将每组对应网格得到的i ‑2 个冲刷边界变化 面积的差值相加， 得到n组对应网格所代 表的小区域的面积增 加值； 计算每组对应网格中相邻网格之间的面积增 加速率； 其中， 计算第n组对应网格的面积增 加速率的过程 为： 其中， SVn(i‑3)表示第n组对应网格中， 第i ‑3个面积增加速率， Sn(i‑2， i‑1)表示相邻的第i‑2 个时间段与第i ‑1个时间段冲刷边界变化 面积的差值； 根据n组对应网格各自获得的小区域的面积增加值以及面积增加速率， 判断出冲刷优 势方向。 2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 针对每 个冲刷边界拟合曲线中的高风险区域、 中风险区域和低风险区域设计不同的监测精度方 案。 3.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 对于 高 风险区域， 将其 监测精度设为： 点云密度不低于25点/m2， 光学影像分辨率不低于20 cm。 4.根据权利要求3所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 对于 高 风险区域中会造成滑坡、 道路坍塌灾害的区域进行单点重点监测， 点云密度不低于50点/ m2。 5.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 对于中 风险区域， 将其 监测精度设为： 点云密度不低于15点/m2， 光学影像分辨率不低于20 cm。 6.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 对于低 风险区域， 将其 监测精度设为： 点云密度不低于 5点/m2， 光学影像分辨率不低于20 cm。 7.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 在所述 i个时刻的数字高程模型中， 选取冲刷边界的关键点， 将离散的所述关键点拟合成曲线， 将 拟合后的所述曲线与河道丰水期的水流边界曲线相交获得 临界点， 连接所述临界点， 得到i 个时刻的冲刷边界拟合曲线。 8.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的河道演化预警方法， 其特征在于， 根据历权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113935202 B 2史冲刷数据对i个时刻的冲刷边界拟合曲线进行风险等级划分， 分为高风险区域、 中风险区 域和低风险区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113935202 B 3