利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023101617949
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种冻土活动层厚度的智能评估方法,其特征在于,包括:获取预设区域冻土基本信息,其中,所述预设区域冻土基本信息包括冻土岩性信息和冻土结构信息;

获取冻土区域环境基本信息,其中,所述冻土区域环境基本信息包括积雪覆盖信息和气象预测信息;

根据所述气象预测信息和所述积雪覆盖信息进行融雪预测,获取土壤含水量预测数据;

根据所述冻土岩性信息、所述冻土结构信息和所述土壤含水量预测数据,匹配导热系数,其中,所述导热系数包括融化期导热系数或冻结期导热系数;

根据所述气象预测信息进行参数统计,获取冻结指数或融化指数;

将所述冻结指数和所述冻结期导热系数,或所述融化指数和所述融化期导热系数输入活动层深度变化量评估模型,获取活动层深度变化量评估结果;

根据所述活动层深度变化量评估结果,确定冻土活动层厚度预测数据,其中,所述冻土活动层厚度预测数据属于第一未来时区。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述气象预测信息和所述积雪覆盖信息进行融雪预测,获取土壤含水量预测数据,包括:根据所述气象预测信息,获取气温预测序列,其中,所述气温预测序列属于所述第一未来时区,其中,时间单位为天;

将所述气温预测序列输入融雪速率匹配表,获取融雪速率序列;

根据所述融雪速率序列基于所述积雪覆盖信息进行融雪预测,获取融雪量预测序列和融雪厚度预测序列;

根据所述融雪量预测序列进行频繁项分析,获取所述土壤含水量预测数据。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述融雪量预测序列进行频繁项分析,获取所述土壤含水量预测数据,包括:所述预设区域冻土基本信息还包括冻土植被覆盖信息,其中,所述冻土植被覆盖信息包括植被类型信息和植被数量信息;

根据所述融雪量预测序列,获取第i天融雪量预测数据;

以所述冻土岩性信息、所述冻土结构信息、所述植被类型信息、所述植被数量信息和所述第i天融雪量预测数据为约束条件,以土壤吸水量为目标数据进行检索,获取多个土壤吸水量记录结果,其中,所述多个土壤吸水量记录结果包括多个记录频率参数;

根据所述多个记录频率参数对所述土壤吸水量记录结果进行筛选,获取第i天土壤吸水量预测数据;

根据所述第i天土壤吸水量预测数据对第i‑1天土壤含水量标定结果进行含水量标定,生成第i天土壤含水量标定结果;

当i属于所述第一未来时区的预设时序节点,将所述第i天土壤含水量标定结果设为所述土壤含水量预测数据。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个记录频率参数对所述土壤吸水量记录结果进行筛选,获取第i天土壤吸水量预测数据,包括:设定土壤吸水量偏差阈值;

根据所述土壤吸水量偏差阈值对所述土壤吸水量记录结果进行层次聚类分析,获取土壤吸水量记录结果聚类结果,其中,所述土壤吸水量记录结果聚类结果包括土壤吸水量记录结果类内特征值;

根据所述土壤吸水量记录结果聚类结果对所述多个记录频率参数进行分类加和,生成土壤吸水量记录结果类内频率;

对所述土壤吸水量记录结果类内频率满足类内频率阈值的所述土壤吸水量记录结果类内特征值进行均值分析,生成所述第i天土壤吸水量预测数据。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述气象预测信息进行参数统计,获取冻结指数或融化指数,包括:根据所述气象预测信息,获取地表温度预测序列,其中,所述地表温度预测序列属于所述第一未来时区;

以0℃为临界值,对所述地表温度预测序列进行分组,获取正值温度预测序列和负值温度预测序列;

根据所述正值温度预测序列进行冻结指数计算,获取所述冻结指数;

根据所述负值温度预测序列进行冻结指数计算,获取所述融化指数。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述冻结指数和所述冻结期导热系数,或所述融化指数和所述融化期导热系数输入活动层深度变化量评估模型,获取活动层深度变化量评估结果,包括:基于所述冻土岩性信息和所述冻土结构信息进行冻土数据采集,获取活动层冻结记录数据和活动层融化记录数据;

所述活动层冻结记录数据包括冻结指数记录数据、冻结期导热系数记录数据和第一活动层深度变化量记录数据;

所述活动层融化记录数据包括融化指数记录数据、融化期导热系数记录数据和第二活动层深度变化量记录数据;

根据所述冻结指数记录数据、所述冻结期导热系数记录数据和所述第一活动层深度变化量记录数据,基于随机森林,训练活动层深度变化量第一评估单元;

根据所述融化指数记录数据、所述融化期导热系数记录数据和所述第二活动层深度变化量记录数据,基于随机森林,训练活动层深度变化量第二评估单元;

将所述活动层深度变化量第一评估单元和所述活动层深度变化量第二评估单元合并,生成所述活动层深度变化量评估模型。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述冻土岩性信息、所述冻土结构信息和所述土壤含水量预测数据,匹配导热系数,其中,所述导热系数包括融化期导热系数或冻结期导热系数,包括:获取多个专家决策模块,其中,任意两个专家决策模块之间信息不互通,且所述多个专家决策模块具有多个决策可信度;

将所述冻土岩性信息、所述冻土结构信息和所述土壤含水量预测数据输入所述多个专家决策模块,获取多个导热系数决策结果;

根据所述多个决策可信度和所述多个导热系数决策结果进行加权均值分析,获取所述融化期导热系数或所述冻结期导热系数,添加进所述导热系数。

8.一种冻土活动层厚度的智能评估系统,其特征在于,用于实施权利要求1‑7任一一项所述的一种冻土活动层厚度的智能评估方法,包括:冻土信息获取模块,用于获取预设区域冻土基本信息,其中,所述预设区域冻土基本信息包括冻土岩性信息和冻土结构信息;

环境信息获取模块,用于获取冻土区域环境基本信息,其中,所述冻土区域环境基本信息包括积雪覆盖信息和气象预测信息;

融雪预测模块,用于根据所述气象预测信息和所述积雪覆盖信息进行融雪预测,获取土壤含水量预测数据;

导热系数匹配模块,用于根据所述冻土岩性信息、所述冻土结构信息和所述土壤含水量预测数据,匹配导热系数,其中,所述导热系数包括融化期导热系数或冻结期导热系数;

参数统计模块,用于根据所述气象预测信息进行参数统计,获取冻结指数或融化指数;

深度变化量评估模块,用于将所述冻结指数和所述冻结期导热系数,或所述融化指数和所述融化期导热系数输入活动层深度变化量评估模型,获取活动层深度变化量评估结果;

预测数据确定模块,用于根据所述活动层深度变化量评估结果,确定冻土活动层厚度预测数据,其中,所述冻土活动层厚度预测数据属于第一未来时区。