本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域涉及從大量數(shù)據(jù)中提取有用信息的技術(shù)與方法，包括數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、管理、分析與解釋。此技術(shù)領(lǐng)域具體包括數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析與輸出，支持多種形式的數(shù)據(jù)格式與復(fù)雜程度。關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘，旨在從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)模式與關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)分析預(yù)測(cè)。

2、巖土工程數(shù)據(jù)處理方法是應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)分析和解釋巖土工程中的數(shù)據(jù)的方法，以便于更好地理解土壤、巖石和其他地質(zhì)材料的行為。方法的主要用途包括地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)、施工安全評(píng)估、和地基工程設(shè)計(jì)優(yōu)化等。通過(guò)這些方法，工程師能夠利用從地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中收集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行精確的分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為巖土工程項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

3、傳統(tǒng)處理方法依賴于分散的數(shù)據(jù)處理和人工評(píng)估，不僅耗時(shí)長(zhǎng)，還會(huì)因信息孤島效應(yīng)影響決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。例如，在巖土工程中，對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和施工安全評(píng)估需要整合大量分散的數(shù)據(jù)源，傳統(tǒng)方法難以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)整合和分析，導(dǎo)致對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的延遲，增加了工程風(fēng)險(xiǎn)和成本。傳統(tǒng)方法在資源利用和成本管理方面也顯得不夠高效，會(huì)出現(xiàn)資源過(guò)度配置和材料浪費(fèi)的情況，影響工程的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

3、s1：基于目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)云服務(wù)器接收巖層結(jié)構(gòu)的裂縫與空洞缺陷數(shù)據(jù)，根據(jù)巖層裂縫長(zhǎng)度與空洞大小，評(píng)估巖層異常程度，得到巖層異常評(píng)估結(jié)果；

4、s2：基于所述巖層異常評(píng)估結(jié)果，結(jié)合目標(biāo)區(qū)域的土壤類(lèi)型、土壤厚度、區(qū)域坡度和植被稀疏情況，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的土壤穩(wěn)定性，結(jié)合巖層異常程度，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的危險(xiǎn)程度，判斷目標(biāo)區(qū)域是否需要進(jìn)行巖土工程加固，得到工程需求評(píng)估結(jié)果；

5、s3：基于所述工程需求評(píng)估結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集歷史巖土工程數(shù)據(jù)，根據(jù)工程目標(biāo)、土壤類(lèi)型、巖層類(lèi)型和區(qū)域坡度，評(píng)估歷史加固方式與當(dāng)前工程的匹配度，識(shí)別匹配的加固方式，并結(jié)合差異化加固方式的成本，選擇目標(biāo)加固方式，得到工程加固方式選擇結(jié)果；

6、s4：基于所述工程加固方式選擇結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集同類(lèi)加固方式的工程材料消耗數(shù)據(jù)，結(jié)合工程大小，預(yù)測(cè)工程材料消耗量，得到工程材料需求預(yù)測(cè)結(jié)果。

7、本發(fā)明改進(jìn)有，所述巖層異常評(píng)估結(jié)果的獲取步驟為：

8、s111：基于目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)云服務(wù)器接收巖層結(jié)構(gòu)的裂縫與空洞缺陷數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照接收時(shí)間和地理標(biāo)記進(jìn)行存儲(chǔ)，得到巖層關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

9、s112：基于所述巖層關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，通過(guò)公式：

10、

11、計(jì)算巖層異常指數(shù)e，其中，e表示巖層異常指數(shù)，wl和ws是權(quán)重系數(shù)，ge是地質(zhì)環(huán)境因子，e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，le是裂縫長(zhǎng)度，se是空洞大??；

12、s113：基于所述巖層異常指數(shù)e，根據(jù)e值的大小，評(píng)估巖層異常程度，得到巖層異常評(píng)估結(jié)果。

13、本發(fā)明改進(jìn)有，所述評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的土壤穩(wěn)定性的方法為：

14、s211：收集目標(biāo)區(qū)域的土壤類(lèi)型數(shù)據(jù)，并整合目標(biāo)區(qū)域的土壤厚度、坡度和植被稀疏指數(shù)，得到土壤關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

15、s212：基于所述土壤關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，通過(guò)公式：

16、

17、計(jì)算土壤穩(wěn)定性指數(shù)s，其中，t是土壤類(lèi)型指數(shù)，ds是土壤厚度，θ是坡度，vs是植被稀疏指數(shù)，αs、βs和γs是調(diào)整參數(shù)；

18、s213：基于所述土壤穩(wěn)定性指數(shù)s，根據(jù)s值的大小，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的土壤穩(wěn)定性，得到土壤穩(wěn)定性信息。

19、本發(fā)明改進(jìn)有，所述工程需求評(píng)估結(jié)果的獲取步驟為：

20、s221：基于所述土壤穩(wěn)定性指數(shù)s和巖層異常指數(shù)e，通過(guò)公式：

21、

22、計(jì)算地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)r，其中，r地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，s是土壤穩(wěn)定性指數(shù)，e是巖層異常指數(shù)，λr和κr是調(diào)節(jié)系數(shù)；

23、s222：基于所述地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)r，與預(yù)設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)閾值進(jìn)行對(duì)比，若r值超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)閾值，則判斷目標(biāo)區(qū)域需要進(jìn)行巖土工程加固，得到工程需求評(píng)估結(jié)果。

24、本發(fā)明改進(jìn)有，所述識(shí)別匹配的加固方式的方法為：

25、s311：基于所述工程需求評(píng)估結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集歷史巖土工程數(shù)據(jù)，提取每個(gè)工程的目標(biāo)、土壤類(lèi)型、巖層類(lèi)型和區(qū)域坡度信息，得到加固方式關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

26、s312：基于所述加固方式關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，通過(guò)公式：

27、

28、計(jì)算歷史加固方式與當(dāng)前工程的匹配度指數(shù)m，其中，m是匹配度指數(shù)，是第i個(gè)屬性的權(quán)重，是第i個(gè)屬性的敏感度系數(shù)，xi是當(dāng)前工程的第i個(gè)屬性值，yi是歷史工程的第i個(gè)屬性值；

29、s313：基于所述匹配度指數(shù)m，與預(yù)設(shè)的匹配度閾值進(jìn)行對(duì)比，標(biāo)記m值超過(guò)匹配度閾值的加固方式，得到匹配加固方式列表。

30、本發(fā)明改進(jìn)有，所述工程加固方式選擇結(jié)果的獲取步驟為：

31、s321：基于所述匹配加固方式列表，收集每種加固方式的歷史平均成本，通過(guò)公式：

32、

33、計(jì)算收益得分x，其中，x是收益得分m是從匹配度指數(shù)，c是加固方式的歷史平均成本，αx是成本的影響系數(shù)；

34、s322：基于所述收益得分x，通過(guò)比較差異化加固方式的x值的大小，選擇x值最大的加固方式作為目標(biāo)加固方式，得到工程加固方式選擇結(jié)果。

35、本發(fā)明改進(jìn)有，所述工程材料需求預(yù)測(cè)結(jié)果的獲取步驟為：

36、s411：基于所述工程加固方式選擇結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集同類(lèi)加固方式的工程材料消耗數(shù)據(jù)，包括了歷史工程的材料類(lèi)型、數(shù)量和工程的規(guī)模和復(fù)雜性，得到材料消耗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

37、s412：基于所述材料消耗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前工程大小，通過(guò)公式：

38、

39、計(jì)算預(yù)測(cè)的材料消耗量y，得到工程材料需求預(yù)測(cè)結(jié)果，其中，y是預(yù)測(cè)的材料消耗量，yavg是同類(lèi)歷史工程的平均材料消耗量，ucur是當(dāng)前工程大小，uavg是歷史工程的平均大小，βy是調(diào)整系數(shù)，γy是衰減參數(shù)，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。

40、一種基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于執(zhí)行上述基于云計(jì)算的巖土工程數(shù)據(jù)處理方法，所述系統(tǒng)包括：

41、巖層狀態(tài)評(píng)估模塊基于目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)云服務(wù)器接收巖層結(jié)構(gòu)的裂縫與空洞缺陷數(shù)據(jù)，根據(jù)巖層裂縫長(zhǎng)度與空洞大小，評(píng)估巖層異常程度，得到巖層異常評(píng)估結(jié)果；

42、土壤狀態(tài)評(píng)估模塊基于所述巖層異常評(píng)估結(jié)果，結(jié)合目標(biāo)區(qū)域的土壤類(lèi)型、土壤厚度、區(qū)域坡度和植被稀疏情況，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的土壤穩(wěn)定性，得到土壤穩(wěn)定性信息；

43、加固需求分析模塊基于所述土壤穩(wěn)定性信息和巖層異常評(píng)估結(jié)果，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的危險(xiǎn)程度，判斷目標(biāo)區(qū)域是否需要進(jìn)行巖土工程加固，得到工程需求評(píng)估結(jié)果；

44、加固方式識(shí)別模塊基于所述工程需求評(píng)估結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集歷史巖土工程數(shù)據(jù)，評(píng)估歷史加固方式與當(dāng)前工程的匹配度，識(shí)別匹配的加固方式，并結(jié)合差異化加固方式的成本，選擇目標(biāo)加固方式，得到工程加固方式選擇結(jié)果；

45、工程消耗預(yù)測(cè)模塊基于所述工程加固方式選擇結(jié)果，通過(guò)云服務(wù)器收集同類(lèi)加固方式的工程材料消耗數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)工程材料消耗量，得到工程材料需求預(yù)測(cè)結(jié)果。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

47、本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的綜合處理，評(píng)估了巖層結(jié)構(gòu)的異常程度，能夠迅速識(shí)別潛在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)合土壤穩(wěn)定性和巖層異常數(shù)據(jù)，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域的整體危險(xiǎn)性，為巖土工程加固決策提供科學(xué)依據(jù)，引入了歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析，可以識(shí)別并選擇合適的加固方式，并通過(guò)分析加固方式的成本，優(yōu)化了加固方法的選擇，并通過(guò)預(yù)測(cè)材料消耗量，降低了成本，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的高效化和精細(xì)化，提升了巖土工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。