本發明涉及一種考慮土壤墑情的災害預警方法及系統，屬于災害預警。

背景技術：

1、災害預測是一項基于多維數據、動態模型和統計分析的方法，旨在通過實時監測、歷史數據分析和物理過程模擬，預測自然災害的發生概率、時空分布以及影響范圍。其核心在于整合氣象、水文、地質、土壤等領域的關鍵技術，為災害防控和減災提供科學依據。

2、災害預測主要包括以下核心要素：

3、物理驅動因素：自然災害(如洪水、滑坡、泥石流、旱澇等)由外部物理驅動(如降雨、地震)和內在環境脆弱性(如土壤飽和度、地形條件)共同作用；

4、動態變化過程：災害的發生與發展通常是動態的，涉及降雨入滲、地表徑流生成、土壤水分變化和地質體破壞等非線性過程；

5、預測的不確定性：災害的時空分布受多種隨機因素影響(如氣候變化、地質變動)，需要在模型中充分考慮誤差和不確定性；

6、傳統的災害預測通常關注單一或少數驅動因素，如降雨強度、地形特性，缺乏對土壤水分動態及其綜合影響的深入分析，仍有改進空間。

技術實現思路

1、為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提出了一種考慮土壤墑情的災害預警方法及系統。

2、本發明的技術方案如下：

3、一方面，本發明提供了一種考慮土壤墑情的災害預警方法，包括以下步驟：

4、采集區域的氣象數據以及地質數據并進行預處理；

5、構建土壤墑情災害評估模型，將預處理后的氣象數據以及地質數據輸入土壤墑情災害評估模型得到該區域的災害評分；

6、構建災害評分等級，每個災害評分等級對應一個災害評分區間；

7、根據當前區域的災害評分所在區間判斷當前區域的災害等級，并根據災害等級實施對應的防護措施。

8、作為本發明的優選實施方式，對氣象數據以及地質數據進行預處理的具體步驟包括對于缺失或異常數據進行插補或濾除。

9、作為本發明的優選實施方式，所述土壤墑情災害評估模型具體如下式所示：

10、dwi＝α1·pi+α2·m+α3·lc+α4·e+α5·(δsmt)

11、其中：dwi表示災害評分；pi表示降雨影響；m表示土壤濕度影響；lc表示地形影響；e表示水分蒸散發影響；s表示土壤水分變動影響；δsmt表示區域固定時間內的土壤水分變化量；α1、α2、α3、α4、α5分別表示權重參數。

12、作為本發明的優選實施方式，所述降雨影響具體如下式所示：

13、

14、其中：pcum表示固定時間內的區域累計降雨量；ic表示區域的土壤入滲能力；β表示敏感度系數。

15、作為本發明的優選實施方式，所述土壤濕度影響具體如下式所示：

16、

17、其中：sm表示區域當前的土壤平均濕度；smmin表示區域歷史土壤最低濕度；smmax表示區域歷史土壤最高濕度；δ表示調節系數。

18、作為本發明的優選實施方式，所述地形影響具體如下式所示：

19、lc＝f(sin(s),ρsoil,c)

20、其中：f表示地形與覆被影響函數；ρsoil表示區域土壤密度；c表示區域土地覆被類型。

21、作為本發明的優選實施方式，所述水分蒸散發影響具體如下式所示：

22、

23、其中：et0表示區域的水分蒸散發量基準值；et表示區域的當前水分蒸散發量。

24、另一方面，本發明還提供了一種考慮土壤墑情的災害預警系統，包括數據采集模塊、土壤墑情災害評估模塊以及災害評級模塊；

25、所述數據采集模塊用于采集區域的氣象數據以及地質數據并進行預處理；

26、所述土壤墑情災害評估模塊用于構建土壤墑情災害評估模型，將預處理后的氣象數據以及地質數據輸入土壤墑情災害評估模型得到該區域的災害評分；

27、所述災害評級模塊用于構建災害評分等級，每個災害評分等級對應一個災害評分區間；根據當前區域的災害評分所在區間判斷當前區域的災害等級，并根據災害等級實施對應的防護措施。

28、再一方面，本發明還提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如本發明任一實施例所述的方法。

29、再一方面，本發明還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如本發明任一實施例所述的方法。

30、本發明具有如下有益效果：

31、1、本發明整合降雨、土壤、地形、地下水和蒸散發等多因素，構建更全面的災害預測體系，參數可區域化調整，適應不同地質、氣候環境，模型復雜度適中，易于集成到災害預警和應急系統中，這些改進為災害預測的科學性、實用性和效率提供了重要保障。

技術特征：

1.一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，對氣象數據以及地質數據進行預處理的具體步驟包括對于缺失或異常數據進行插補或濾除。

3.根據權利要求1所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，所述土壤墑情災害評估模型具體如下式所示：

4.根據權利要求3所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，所述降雨影響具體如下式所示：

5.根據權利要求3所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，所述土壤濕度影響具體如下式所示：

6.根據權利要求3所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，所述地形影響具體如下式所示：

7.根據權利要求3所述的一種考慮土壤墑情的災害預警方法，其特征在于，所述水分蒸散發影響具體如下式所示：

8.一種考慮土壤墑情的災害預警系統，其特征在于，包括數據采集模塊、土壤墑情災害評估模塊以及災害評級模塊；

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至7任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的方法。

技術總結
本發明涉及一種考慮土壤墑情的災害預警方法，包括以下步驟：采集區域的氣象數據以及地質數據并進行預處理；構建土壤墑情災害評估模型，將預處理后的氣象數據以及地質數據輸入土壤墑情災害評估模型得到該區域的災害評分；構建災害評分等級，每個災害評分等級對應一個災害評分區間；根據當前區域的災害評分所在區間判斷當前區域的災害等級，并根據災害等級實施對應的防護措施。

技術研發人員：李冰簫,吳豪,凌浩潔,萬向
受保護的技術使用者：四川中電啟明星信息技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28