中文摘要：

针对滑坡失稳运动过程三维动态模拟研究中无法获取实时信息，运动特征刻画基于单一固定模型，模拟结果与实际过程相差甚远的问题，本项目研究将无线视频传感器网络应用于滑坡失稳运动模拟研究中的关键科学问题。主要包括1）基于概率感知模型，结合数据融合和数据挖掘理论，研究网络覆盖控制理论，提出滑坡监测节点放置策略和方法。2）研究空间矢量数据模型，采用正反演结合方法探索自适应动态建模方法，建立三维地质体模型时间系列。3）分析滑坡运动特征影响因子作用重要程度的条件概率分布特性，建立联合概率重要性选择理论并提出新的滑坡失稳运动特征动态计算和分析方法，进而揭示滑坡失稳运动规律。4）基于ArcGIS平台，设计三维可视化及仿真分析系统。5）以三峡库区典型滑坡为原型，进行滑坡变形破坏模型试验，验证所建立的理论和方法。本项目作为物联网的具体应用，为可视化滑坡研究提供了一条新的途径，具有重要的理论和实用价值。

结论摘要：

滑坡是受多种因素影响而发展演化的非线性动力系统，正确表达滑坡的时空分布规律和内部结构特征是一项挑战性课题。针对传统方法无法获取实时动态图像信息，以及数值模拟和分析不够直观和准确的问题，本项目引入无线视频传感器网络（WVSNs），开展了如下三个方面内容的研究。 1、WVSNs网络覆盖技术研究，显著改善了网络中断性能、提高网络生命周期。针对节点布置中的节点定位求精问题，提出了一种以综合距离差最小点作为参考节点的改进最小二乘法；路由中继节点和节点个数的选择是一个NP完全问题，针对节点计算能力和能耗有限特性，基于移动代理技术提出了一种改进的蚁群算法；提出了基于节点剩余能量的中继选择与功率分配的联合优化策略；针对分簇技术中的能量空洞问题提出了一种能量异构的节点部署方案及分簇算法；路由建立时的接触探测过程极其耗费节点能量，基于随机路点模型，证明在所有平均探测间隔相同的策略中恒定间隔探测策略是最优的，得到了接触探测概率的数学表达式，获得了能量效率和接触探测概率之间最佳折中点。 2、图像处理和三维地质建模方法研究，为滑坡表达提供了新的途径，在树坪滑坡、百家包等滑坡研究中获得了很好的应用效果。Otsu阈值分割方法是最流行的图像分割方法之一，提出了一种性能优于Otsu的基于最大化图像相似性思想的分割新方法；构造了一个最大化相似性阈值化框架，可利用图像相似性理论开发潜在的新的分割方法；提出新的摄像机和多目标移动场景下的目标跟踪模型；提出了一种基于TIN表面模型和GTP体元模型相结合的混合模型，基于VTK实现了地质体的真三维可视化显示；提出了一种基于细分GTP为TEN的滑坡三维地质体建模方法能更好表达特殊地质构造如断层、尖灭，基于Java3D设计了建模和分析系统。 3、滑坡体变形和稳定性分析计算方法研究，在树坪滑坡、杉树槽滑坡、水文站滑坡的变形机理和稳定性分析中获得了很好应用效果。准确地确定了库水位升降作用下的滑坡体内地下水位浸润线，提出了树坪滑坡的临界速率及复活判据；提出了多种考虑滑坡体材料特性的滑坡变形模型建立方法；基于SVM和熵理论，进行了滑坡位移数据的相空间重构；分别采用层次分析法、主成分分析法、时间系列数据挖掘方法研究了滑坡稳定性影响因素；提出了基于多总体马氏距离、基于Bayesian网络、Boosting集成SVM的多个滑坡稳定性分析计算算法，较传统方法具备更优的性能。