一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法

1.一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、数据获取与预处理；具体包括以下步骤：S1.1、数据获取：通过无人机倾斜摄影测量技术，获取滑坡发生前后不同时间点的地表多视角影像，构建DEM数字高程模型，影像经过处理软件生成高分辨率的DEM数据；S1.2、数据预处理：对滑坡前后的DEM数据进行时空配准，消除坐标系差异、分辨率差异以及几何变形差异；S2、填洼过程动态模拟；具体包括以下步骤：S2.1：数据准备：输入滑坡前的DEM数据DEM1、滑坡后的DEM数据DEM2，确保DEM1和DEM2已经完成了时空配准，时空配准包括坐标系统、分辨率及矫正配准，计算滑坡前后DEM数据的逐像素差值，生成填洼过程的动态过渡序列；S2.2、差值权重控制；具体包括以下操作：S2.2.1、差值计算：对滑坡体正射范围内的DEM1和DEM2进行逐像素差值计算： ；正值表示地形抬升的填洼区域，负值表示地形沉降的滑坡区域；S2.2.2、动态过渡公式：使用时间比例参数 控制填洼过程的动态变化： ；当 时，结果为初始状态DEM1；当 时，结果为目标状态DEM2，当 时，结果为填洼过程的中间状态；S2.2.3、差值权重平滑处理：结合反距离加权差值法对中间状态进行优化使填洼过程更加平滑；S2.3、动态过渡序列生成；具体包括以下操作：S2.3.1、时间分段：将填洼过程分为若干等时间间隔，如10帧、20帧，每帧对应一个时间比例 ；S2.3.2、生成中间DEM数据：对每个时间比例 ，根据公式计算对应的差值结果 ，生成一系列中间DEM数据；S2.3.3、生成各时段地形瓦片：针对各中间DEM，生成对应的地形切片文件，优化大范围地形的web端渲染速度；S2.4、在CesiumJS引擎中实现时序动画播放；S2.4中具体包括以下操作：S2.4.1、数据加载；S2.4.2、动画播放；S2.4.3、可视化效果；S3、多源数据融合建模；具体包括以下操作：S3.1、数据准备：输入地质钻孔数据和地表DEM数据，地质钻孔数据包含钻孔位置坐标、深度及各层岩土体属性，输出DEM地形模型叠加地下地质模型的“地表-地下”一体化模型；S3.2、利用径向基函数RBF插值法处理不规则分布的数据点；S3.3、构建地下地层结构模型；S3.4、三维融合建模；S4、三维可视化系统展示。 2.根据权利要求1所述的一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法，其特征在于：S1.2中具体包括以下步骤：S1.2.1、数据准备：输入滑坡前的DEM数据DEM1、滑坡后的DEM数据DEM2和滑坡体正射范围；确保DEM1和DEM2具有相同的地理坐标系、投影方式和分辨率，处理因无人机影像采集时间不同而导致的空间偏移，计算保存 的差值DEM栅格数据；S1.2.2、统一滑坡前后的DEM数据坐标系：对滑坡前后的DEM数据坐标系进行检查，分析是否具有相同的坐标系，若坐标系不一致则需要对坐标系进行转换；S1.2.3、匹配滑坡前后的DEM数据分辨率：对滑坡前后的DEM数据分辨率进行检查，分析是否具有相同的分辨率，若分辨率不同则需要对分辨率较低的数据进行重采样；S1.2.4、重采样匹配：利用工具调整DEM数据的分辨率；S1.2.5、矫正配准：主要有基于控制点的配准、基于特征点的矫正；S1.2.6、结果验证：使用滑坡体正射范围，排除滑坡体区域，进行差值计算及均方根误差RMSE验证周边地形以确定匹配精度。 3.根据权利要求2所述的一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法，其特征在于：S1.2.6中具体包括以下操作：差值计算公式如下所示： ；其中， 和 分别表示DEM1和DEM2在网格点 处的高程值 ；可视化验证及统计验证；可视化验证：利用软件加载原始DEM1、DEM2和配准后的DEM2，观察是否存在明显的错位现象；统计验证：计算DEM1、DEM2的整体均方根误差 : ；其中， 为样本点的数量，即参与计算的所有像素点的数量， 为第 个像素点处的高程差值，即滑坡前后DEM在位置 ， 上的高程差异。 4.根据权利要求3所述的一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法，其特征在于：S3.3中具体包括以下操作：S3.3.1、数据预处理：对地质钻孔数据进行清理，去除异常值和错误数据；S3.3.2、将数据转换为RBF插值格式；S3.3.3、RBF插值实现步骤；S3.3.4、构建差值模型；S3.3.5、生成三维地层模型；S3.4中具体包括以下操作：S3.4.1、数据融合：将生成的地下地层模型与地表DEM数据进行融合；S3.4.2、构建一体化模型：使用CesiumJS加载地表DEM和地下地层模型，创建一个综合性的“地表-地下”一体化模型。 5.根据权利要求4所述的一种实现滑坡灾变过程三维可视化方法，其特征在于：S4中具体包括以下步骤：S4.1、地层剖面交互；S4.2、地层炸开交互；S4.3、滑坡相关叠放。