專利名稱：基于單純形法的泥石流次聲定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，尤其是泥石流發(fā)生地位置探測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前對于如何確定泥石流災(zāi)害的發(fā)生位置，即泥石流的定位問題，尚無相關(guān)實例可尋。普遍的情況是，通過衛(wèi)星或者人工操作確定泥石流的發(fā)生地點，而這往往是在泥石流災(zāi)害發(fā)生了一段時間且已經(jīng)造成人員或者財產(chǎn)損失之后，不能實現(xiàn)有效的監(jiān)測和預(yù)警。由于次聲波具有傳播距離遠、穿透力強、不容易衰減的特點，得到越來越廣泛的應(yīng)用。對于處理自然災(zāi)害事件的應(yīng)用，N. Yu的發(fā)明專利“泥石流早期警報系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡(luò)型泥石流次聲報警器”，能夠接收和分析泥石流的次聲信號，判斷其發(fā)生時間，但還不能實現(xiàn)泥石流的定位。而在其它應(yīng)用中用到的次聲定位方法主要為線性定位方法，如Byerlee 的"Acoustic emission during fluid injection into rock，，，Rothman 的"Acoustic emissions in rock stresses to failure”，以及曹學(xué)斌的“基于到達時差法的目標定位系統(tǒng)”和賈維敏的“次聲波信號在常規(guī)導(dǎo)彈爆炸落點定位中的應(yīng)用”。這些基于信號傳播時間二次方程的線性化方法，只能對部分事件定位，且定位誤差大，不能滿足實際情況下對泥石流定位的需要。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上陳述的已有方案的不足，本發(fā)明旨在提供一種實現(xiàn)實時泥石流定位，能夠保證較高的定位精度的次聲定位方法。本發(fā)明的目的通過如下手段來實現(xiàn)?；趩渭冃畏ǖ哪嗍鞔温暥ㄎ环椒?，采用如下步驟實現(xiàn)泥石流發(fā)生地點的定位
(1)放置泥石流次聲檢測裝置
在監(jiān)測區(qū)域附近，選定N個不同的位置，每個位置放置一個泥石流次聲檢測裝置；
(2)設(shè)定信息空間
確定信息空間各未知量類型，這些未知量為泥石流發(fā)生地點坐標( , );泥石流發(fā)生時間％ ；次聲波傳播速度F，組成五維信息空間(^0, , , Tii ,『，)；
(3)初始化頂點
根據(jù)(2)設(shè)定的信息空間，設(shè)置μ個頂點，每個頂點都是一個五維向量，即:(鳩，η,
Ζ , It, Vi),! = 1，2，…，Μ。初始化這M個頂點為不同的值；
(4)計算頂點誤差
計算每一個頂點的誤差e，計算公式如下
權(quán)利要求
1.基于單純形法的泥石流次聲定位方法，采用如下步驟實現(xiàn)泥石流發(fā)生地點的定位(1)放置泥石流次聲檢測裝置在監(jiān)測區(qū)域附近，選定N個不同的位置，每個位置放置一個泥石流次聲檢測裝置；(2)設(shè)定信息空間確定信息空間各未知量類型，這些未知量為泥石流發(fā)生地點坐標( Χ。’Υ , 泥石流發(fā)生時間％ ；次聲波傳播速度廠，組成五維信息空間(X0 , & ,Zq,T0 , Γ,)；(3)初始化頂點根據(jù)(2)設(shè)定的信息空間，設(shè)置μ個頂點，每個頂點都是一個五維向量，即:(4，ri， 4,^,0，i = 1，2，…，M;初始化這M個頂點為不同的值；(4)計算頂點誤差計算每一個頂點的誤差e，計算公式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于單純形法的泥石流次聲定位方法，其特征在于，所述單純形操作包括反射，膨脹，收縮處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于單純形法的泥石流次聲定位方法，其特征在于，所設(shè)M個頂點，取M = 6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于單純形法的泥石流次聲定位方法，采用(1)放置泥石流次聲檢測裝置；(2)設(shè)定信息空間，確定信息空間各未知量類型，這些未知量為泥石流發(fā)生地點坐標(，，)；泥石流發(fā)生時間；次聲波傳播速度，組成五維信息空間(，，，，)。再經(jīng)(3)初始化頂點、(4)計算頂點誤差、(5)頂點排序；(6)執(zhí)行單純形操作步驟。實現(xiàn)泥石流發(fā)生地點的定位，經(jīng)過有限次數(shù)的單純形操作之后，將誤差最小的那個頂點坐標作為泥石流發(fā)生地點的位置，從而實現(xiàn)泥石流的定位。本發(fā)明非線性定位，定位精度高，且基于單純形操作，實現(xiàn)容易，計算量小?？梢詽M足實時泥石流定位的需要。
文檔編號G01S5/18GK102175992SQ201110043300
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者余南陽, 權(quán)偉, 陳錦雄 申請人:西南交通大學(xué)