(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210680227.X (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 刘人太　董岳　王孟　程冰川　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李圣梅 (51)Int.Cl. G08B 21/10(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 空天地一体化道路塌陷监测方法及系统 (57)摘要 本发明提出了空天地一体化道路塌陷监测 方法及系统， 包括： 获取待检测区域的城市路网 沉降数值、 城市路网裂缝分布状态以及实时的道 路曲率变化值， 进行空天地一体化的多源数据采 集； 基于获取的数据建立施工与道路风险的评估 预警模型， 基于该模型进行数值模拟计算， 划定 风险点及风险区域， 确定预警管控区域。 本发明 有机的融合了遥感星卫星监测城市大范围路网 沉降变形、 无人机航空摄影测量监测道路裂缝 发 展、 测量机器人实时监测道路变形、 分布式光纤 实时监测道路内部应力变化， 实现了多源数据融 合监测分析。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115116198 A 2022.09.27 CN 115116198 A 1.空天地 一体化道路塌陷监测方法， 其特 征是， 包括： 获取待检测区域的城市路网沉降数值、 城市路网裂缝分布状态以及实时的道路曲率变 化值， 进行空天地 一体化的多源数据采集； 基于获取的数据建立施工与道路风险的评估预警模型， 基于该模型进行数值模拟计 算， 划定风险点及风险区域， 确定预警管控区域。 2.如权利要求1所述的空天地一体化道路塌陷监测方法， 其特征是， 获取待检测区域的 城市路网沉降数值的步骤为： 对待检测区域的多景卫星影 像和DEM进行数据处理， 得到城市道路沉降数据； 对获取的城市道路沉降数据进行空间维度分析， 得到城市道路沉降值空间分布特 征； 对获取的城市道路沉降数据进行时间维度分析， 得到不同区域的道路沉降时间分布特 征， 即速率 值。 3.如权利要求1所述的空天地一体化道路塌陷监测方法， 其特征是， 基于获取的城市道 路沉降值空间分布特征， 建立空间沉降分布与道路施工进度的映射关系， 并依据沉降值空 间分布映射关系对 城市道路安全进行安全状态评估。 4.如权利要求1所述的空天地一体化道路塌陷监测方法， 其特征是， 基于获取的城市道 路沉降值的时间分布特征， 建立道路沉降值时间分布与道路施工进度的映射关系， 并依据 道路沉降值的时间分布特 征映射关系对 城市道路安全状态进行评估。 5.如权利要求1所述的空天地 一体化道路塌陷监测方法， 其特 征是， 还包括： 对获取的待检测区域的卫星监测结果进行道路梯度分析， 利用相邻象元的沉降值计算 道路路面梯度变化 值， 获取道路整体梯度变化分布特 征； 建立道路梯度变化与道路施工进度的映射关系， 并依据道路梯度变化的映射关系对城 市道路安全状态进行评估。 6.如权利要求1所述的空天地一体化道路塌陷监测方法， 其特征是， 获取城市路网裂缝 分布状态的步骤为： 获取城市道路 路网的数字正 射影像图； 利用影像识别技 术提取单张影像道路裂缝信息， 获得 单张影像裂缝长度、 宽度； 完成多张影像图边缘处的裂缝连接， 获取城市整体路网道路裂缝长、 宽、 空间位置信 息； 对获取城市整体路网道路裂缝长、 宽、 空间位置信息进行多维度分析， 计算路网裂缝发 展的速率及分布特征， 建立裂缝发展与地铁施工进度的映射关系， 并依据道路裂缝信息的 映射关系对道路安全状态进行评估。 7.如权利要求1所述的空天地一体化道路塌陷监测方法， 其特征是， 获取实时的道路曲 率变化值的步骤为： 在道路沥青层内埋入光纤传感器， 实时监测获取道路微应 变信息； 利用获取的微应 变数据构建观测点 位应变与道路损坏的关系模型； 对获取的道路微应变进行三维数据分析， 计算道路三维微应变变化值， 获取道路三维 微应变特征， 建立道路三维微应变与地铁施工进度的映射关系， 并依据道路三维微应变布 映射关系对 城市道路安全状态进行评估； 确定预警管控区域之后， 风险区段的风险等级判识；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115116198 A 2灾害源处治过程中， 根据灾害源类型， 采取不同控制措施。 8.一种计算机装置,包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求 1‑7任一所述的方法的 步骤。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征是， 该程序被处理器执行 时执行上述权利要求1 ‑7任一所述的方法的步骤。 10.空天地 一体化道路塌陷监测系统， 其特 征是， 包括： 多源数据采集模块， 被配置为： 获取待检测区域的城市路网沉降数值、 城市路网裂缝分 布状态以及实时的道路曲率变化 值， 进行空天地 一体化的多源数据采集； 预警管控区域确定模块， 被配置为： 基于获取的数据建立施工与道路风险的评估预警 模型， 基于该模型进行 数值模拟计算， 划定风险点及风险区域， 确定预警管控区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115116198 A 3