膨胀土岸坡堤坝在线修复防控信息化关键技术研究与示范
《膨胀土岸坡堤坝在线修复防控信息化关键技术研究与示范》围绕膨胀土岸坡堤坝渗透失稳在线修复防控技术集成与示范中亟待解决的科学问题和关键技术，详细阐述岸坡堤坝空间信息感知与建设技术、监测感知技术、检测感知技术、多元数据融合技术、全链条技术集成技术、三维可视化技术、数据库管理技术和在线预警与修复加固平台构建技术。研究成果将显著提高岸坡堤坝渗透失稳预警的准确性和修复的及时性，有效改进现有的岸坡堤坝渗透失稳风险应对方式，提升我国在膨胀土岸坡堤坝滑坡防治领域的理论与技术水平。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出 2
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 空间信息获取技术 2
1.2.2 监测与检测信息化技术 4
1.2.3 岸坡堤坝修复加固技术 5
1.2.4 岸坡堤坝工程数据融合及可视化技术 7
1.2.5 GIS研究 9
第2章 岸坡堤坝滑坡监测预警与修复加固系统架构 11
2.1 建设目标 12
2.2 设计原则及思路 12
2.2.1 设计原则 12
2.2.2 设计思路 13
2.3 总体架构 14
2.3.1 基础设施层 15
2.3.2 数据层 15
2.3.3 平台层 16
2.3.4 应用层 18
2.4 技术架构 19
2.4.1 前端开发框架设计 20
2.4.2 后端开发框架设计 20
2.5 部署架构 20
第3章 空间信息感知与建设技术 23
3.1 航空摄影数据采集 24
3.1.1 航空摄影参数 25
3.1.2 航空摄影飞行 26
3.1.3 外业控制测量及空三加密 26
3.2 DEM制作 28
3.3 正射影像制作 29
3.4 倾斜摄影模型制作 31
3.5 建筑物三维建模 34
第4章 岸坡堤坝监测感知技术研究 37
4.1 低空摄影测量监测技术 38
4.1.1 低空摄影测量监测技术概述 38
4.1.2 岸坡堤坝低空摄影测量研究 39
4.2 分布式安全监测技术 41
4.3 监测数据快速处理技术 42
4.3.1 基于孤立森林算法的多元海量数据降噪模型 43
4.3.2 基于SJF的并行调度模型 45
4.3.3 多元海量监测数据快速处置效果评价方法 46
4.4 安全监测自动化采集方案 46
4.4.1 通信方式 46
4.4.2 供电方式 47
4.4.3 防雷和接地 47
4.5 岸坡堤坝安全监测信息采集及应用分析 48
4.5.1 岸坡堤坝分布式安全监测方案布置 48
4.5.2 岸坡堤坝安全监测成果分析 49
第5章 岸坡堤坝检测感知技术研究 59
5.1 时移电法检测方法概述 60
5.1.1 时移电法检测基本原理 60
5.1.2 时移电法检测工作布置 62
5.1.3 时移电法检测系统 62
5.1.4 岸坡堤坝时移电法检测数据处理与解释 65
5.2 岸坡堤坝时移电法检测技术应用研究 67
5.2.1 时移电法检测系统设计 67
5.2.2 电法装置选择研究 68
5.2.3 时移电法检测数据采集与分析 70
5.2.4 研究结论 77
5.3 时移地震检测方法概述 78
5.3.1 时移地震检测基本原理 78
5.3.2 时移地震检测工作布置 78
5.3.3 时移地震检测系统 79
5.3.4 岸坡堤坝时移地震检测数据处理与解释 81
5.4 岸坡堤坝时移地震检测技术应用研究 82
5.4.1 时移地震检测系统设计 82
5.4.2 时移地震检测数据采集与分析 83
5.4.3 研究结论 85
第6章 岸坡堤坝修复加固技术研究 87
6.1 膨胀土岸坡柔性非开挖修复加固技术 88
6.1.1 膨胀土岸坡滑坡计算理论 88
6.1.2 膨胀土柔性非开挖修复加固方法及实施 91
6.2 高聚物注浆柔性防渗墙修复加固技术 93
6.2.1 工艺原理及理论基础 93
6.2.2 高聚物注浆柔性防渗墙修复方案实施 99
第7章 信息化关键技术研究 103
7.1 数据融合技术研究 104
7.1.1 多元数据融合支撑技术 104
7.1.2 岸坡堤坝多元异构数据集构建 107
7.1.3 基于3DGIS场景的多元数据融合 112
7.2 全链条技术集成研究 114
7.2.1 DDS 114
7.2.2 技术集成服务 115
7.2.3 全链条技术集成框架 116
7.3 推演仿真技术研究 117
7.3.1 示范点工程三维场景仿真 117
7.3.2 监测检测信息仿真 118
7.3.3 监测预警仿真 120
7.3.4 修复加固技术仿真 122
7.3.5 基于时间轴的模拟仿真 123
第8章 数据库管理技术 125
8.1 数据库信息分类 126
8.2 数据库设计 128
8.2.1 指标项的描述方法 128
8.2.2 指标名称命名规则 128
8.2.3 字段名命名规则 129
8.2.4 数据类型及格式的表示方法 129
8.2.5 数据库设计实例 130
8.3 数据清洗 132
8.4 信息管理定制与发布 135
8.4.1 信息管理定制 135
8.4.2 信息发布 135
第9章 服务平台建设 139
9.1 GIS+BIM平台 142
9.2 微服务平台 144
9.3 大数据服务技术 145
9.3.1 数据交换服务 146
9.3.2 数据整合服务 146
9.3.3 数据交换质量管理服务 147
9.3.4 数据交换监控管理服务 147
9.3.5 数据分析服务 148
9.4 工作流平台 148
9.5 消息中间件 150
第10章 岸坡堤坝滑坡监测预警与修复加固系统设计 153
10.1 系统框架设计 154
10.2 首页看板 156
10.3 示范点工程综合展示 156
10.3.1 工程全貌 157
10.3.2 监测视角 157
10.3.3 检测视角 158
10.3.4 全生命期行为分析评估视角 158
10.3.5 监测预警与评价视角 159
10.3.6 修复加固视角 160
10.4 监测信息自动化采集 162
10.5 物探检测信息定时采集 163
10.6 环境信息自动化采集 164
10.7 岸坡堤坝信息及修复加固技术可视化 165
10.8 系统管理 167
第11章 岸坡堤坝滑坡监测预警与修复加固系统应用 169
11.1 南水北调中线渠首膨胀土岸坡示范点概述 170
11.1.1 地形地貌 170
11.1.2 气象水文 171
11.1.3 地质条件 171
11.1.4 岩土体物理力学性质 173
11.2 岸坡堤坝滑坡监测预警与修复加固系统实例 177
11.2.1 低空摄影测量监测技术应用 178
11.2.2 监测数据快速处理技术应用 181
11.2.3 安全监测信息化自动采集技术应用 182
11.2.4 时移地震检测技术应用 184
11.2.5 膨胀土岸坡全生命期健康状态快速评判 185
11.2.6 膨胀土岸坡监测预警 188
11.2.7 柔性防护修复加固技术应用及效果评价 191
参考文献 197
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