基于数字图像处理的颗粒流厚度动态提取方法研究
2021-07-23程谦恭王玉峰龙艳梅姜润昱
水文地质工程地质 2021年4期
关键词:方法
吴 越,李 坤,程谦恭,2,3,王玉峰,龙艳梅,姜润昱,宋 章,刘 毅
(1.西南交通大学地质工程系,四川 成都 610031;2.西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室,四川 成都 611756;3.高铁线路工程教育部重点实验室,四川 成都610031;4.中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)
流动型滑坡[1−2]是高山峡谷区普遍存在的一类地质灾害,常见的流动型滑坡包括高速远程滑坡、泥石流、火山碎屑流等。长期以来,流动型滑坡的运动机理都是地质灾害领域研究的热点问题[3]。由于这一类灾害的发生往往具有突发性、瞬时性,对于其运动过程难以进行直接观测,通常采用物理模型试验的方法对其启动-运动-停积的全过程进行再现[4−6]。随着监测方法不断完善,得以从试验中提取更多、更全面的运动学参数。其中,颗粒流厚度及其演化是碎屑流物理模型试验中重点关注的要素之一。颗粒流厚度的变化可以直观反映颗粒流形态演化过程[7],同时,颗粒流厚度也可用于计算颗粒流的其他运动学参数[8−10]。物理模型试验中,颗粒流厚度定义为底板到底板以上观察到的大量颗粒的最高点之间的垂直距离,不包括表面不连续、松散的颗粒[11]。
根据流体运动特征的观测方法,可将颗粒流厚度监测分为拉格朗日法和欧拉法两种。目前颗粒流试验中厚度的动态提取主要以欧拉法为基础。Ancey[12]采用超声波传感器获取一定面积内的颗粒流厚度的平均值;Forterre等[7]采用光吸收法,通过试验中获取的光照强度与标定的光照强度曲线进行对比间接获取颗粒流厚度,但由于标定过程与运动过程中颗粒密实度不同,最终获取的颗粒流厚度值比真实厚度值偏小;……
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