本發(fā)明涉及北斗導航,更具體地說,本發(fā)明涉及基于北斗導航的智能位置服務系統(tǒng)。
背景技術:
1、森林火災是一種嚴重的自然災害,給人們的生命和財產造成了巨大的損失。傳統(tǒng)的森林火災監(jiān)測和救援主要依賴于人工巡邏和固定觀測點的監(jiān)測,存在監(jiān)測范圍有限、時效性不足等問題,需要一種基于現代科技手段的森林火災監(jiān)測和救援系統(tǒng),以提高監(jiān)測效率和救援響應速度,而北斗導航系統(tǒng)作為一種全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),具有全球覆蓋和高精度的特點,為森林火災的監(jiān)測和應急響應提供了新的可能性,結合北斗導航系統(tǒng),可以實現對森林火災的實時定位和監(jiān)測,提高監(jiān)測的準確性和時效性,因此,在此提出基于北斗導航的智能位置服務系統(tǒng)。
技術實現思路
1、為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
2、基于北斗導航的智能位置服務系統(tǒng),包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像特征提取模塊、特征數據分析模塊、北斗導航聯合模塊、反饋模塊、發(fā)布模塊;
3、圖像采集模塊用于定時采集目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像,然后將采集到的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像輸送至圖像處理模塊;
4、圖像處理模塊用于按照預設的預處理方式對采集到的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像進行預處理,并利用圖像處理和分析技術識別火災區(qū)域,將火災區(qū)域的圖像輸送至圖像特征提取模塊;
5、圖像特征提取模塊用于提取當前火災區(qū)域的面積特征、預設的多個方向的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征、熱點溫度特征、熱點坐標特征,然后將當前火災區(qū)域的面積特征、預設的多個方向的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征、熱點溫度特征、熱點坐標特征匯總為特征數據集輸送至特征數據分析模塊;
6、特征數據分析模塊先進行對每一個熱點均進行篩選操作,經過篩選操作后的熱點的溫度特征數據、坐標特征數據保留,然后根據保留下來的熱點的溫度特征數據、坐標特征數據確立火災發(fā)生點,進而在預設的時間窗口下,根據火災發(fā)生點、預設的多個方向的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征分別確認每一個預設方向的火災蔓延速度值,根據火災區(qū)域的面積特征確定火勢范圍擴大比例值,然后將火災發(fā)生點、每一個預設方向的火災蔓延速度值、火勢范圍擴大比例值輸送至北斗導航聯合模塊;
7、北斗導航聯合模塊按照預設標準獲取火災發(fā)生點救援區(qū)域內的所有救援服務站信息,并且將每一個預設方向的火災蔓延速度值與火勢范圍擴大比例值進行計算,得到影響值,將每一個影響值均分別與預設的影響閾值進行對比,若任一個預設方向的影響值大于等于預設的影響閾值,則需要單獨派遣救援,若所有預設方向的影響值均小于預設的影響閾值,則向該火災區(qū)域整體派遣救援,根據救援服務站信息計算救援值,按照預設的救援原則進行救援服務站匹配,將匹配信息輸送至反饋模塊;
8、反饋模塊用于根據匹配信息生成不同類型的反饋信號,然后進行匯總得到反饋信號集并輸送至發(fā)布模塊;
9、發(fā)布模塊根據反饋信號集向對應的救援服務站發(fā)布不同類型的救援任務或不發(fā)出救援任務。
10、在一個優(yōu)選的實施方式中,圖像處理模塊用于按照預設的預處理方式對采集到的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像進行預處理指的是:圖像處理模塊對采集到的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像去除圖像中的背景噪聲、增強火焰的亮度和對比度,常用的預處理技術包括灰度化、平滑濾波和直方圖均衡化。
11、圖像處理模塊利用圖像處理和分析技術識別火災區(qū)域指的是:
12、通過閾值分割將經過預處理后的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像分為目標區(qū)域一和背景區(qū)域,然后將目標區(qū)域一從經過預處理后的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像中分離,得到目標區(qū)域一的圖像;
13、通過邊緣檢測確定火焰的輪廓,然后將火焰的輪廓圍成的目標區(qū)域二從經過預處理后的目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像中分離,得到目標區(qū)域二的圖像;
14、將目標區(qū)域一的圖像、目標區(qū)域二的圖像進行重疊,重合區(qū)域作為火災區(qū)域的圖像進行保留。
15、在一個優(yōu)選地實施方式中,將特征數據集中的當前火災區(qū)域的面積特征數據標記為dsi,預設的多個方向的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征數據標記為(fxi、、),fxi為方向編號,為該方向上的火災區(qū)域邊緣最遠端點的橫坐標,為該方向上的火災區(qū)域邊緣最遠端點的縱坐標。
16、在一個優(yōu)選地實施方式中,特征數據分析模塊先進行對每一個熱點均進行篩選操作,經過篩選操作后的熱點的溫度特征、坐標特征保留,然后根據保留下來的熱點的溫度特征、坐標特征確立火災發(fā)生點指的是:
17、將熱點溫度特征數據標記為wdi,設置一個篩選閾值,若該熱點溫度特征數據wdi大于篩選閾值,則該熱點保留,若該熱點溫度特征數據wdi小于等于篩選閾值,則該熱點剔除,將保留下來的熱點進行確定權重系數值wi,篩選閾值標記為yz,則保留下來的熱點的權重系數值wi通過以下計算得到:,將保留下來的熱點的坐標特征數據標記為(xi、yi),然后通過計算得到火災發(fā)生點坐標值(hi、zi),,hi為火災發(fā)生點的橫坐標,,zi為火災發(fā)生點的縱坐標,n為保留下來的熱點總數。
18、在一個優(yōu)選的實施方式中,在預設的時間窗口下根據火災發(fā)生點、預設的多個方向的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征分別確認每一個預設方向的火災蔓延速度值指的是:
19、在預設的時間窗口下,依次獲取連續(xù)的m個火災發(fā)生點坐標值(hi、zi)與預設的目標方向fxi的火災區(qū)域邊緣最遠端點特征數據的距離值并標記為jli,然后通過計算得到該預設方向的火災蔓延速度值:,m為獲取的火災發(fā)生點坐標值的總數,為目標方向fxi的火災蔓延速度值。
20、在一個優(yōu)選的實施方式中,在預設的時間窗口下,根據火災區(qū)域的面積特征確定火勢范圍擴大比例值指的是:在預設的時間窗口下,依次獲取連續(xù)的m個火災區(qū)域的面積的增長值并標記為zzi,增長值zzi通過后一個火災區(qū)域的面積數據減去前一個火災區(qū)域的面積數據得到,然后通過計算得到火勢范圍擴大比例值:,k為獲取的火災區(qū)域的總數,r為預設的標準增長值,hsi為火勢范圍擴大比例值。
21、將每一個預設方向的火災蔓延速度值與火勢范圍擴大比例值進行計算,得到影響值指的是:將每一個預設方向的火災蔓延速度值與火勢范圍擴大比例值代入影響值計算公式中,得到該預設方向的影響值:,k1、k2、k3均為預設的特定系數,yxi為該預設方向的影響值,ssi為最近的一次獲取到的火災區(qū)域面積。
22、在一個優(yōu)選地實施方式中,根據救援服務站信息計算救援值指的是:
23、獲取救援服務站信息中的各類救援數據并標記為jfi,然后計算救援值:,f為救援服務站信息中的各類救援數據的總數,fi為預設的各類救援數據對應的救援系數,jyi為救援值;
24、按照預設的救援原則進行救援服務站匹配指的是:
25、若任一個預設方向的影響值大于等于預設的影響閾值,則需要單獨派遣救援,每一個救援方向應該滿足以下條件:
26、將每一個救援方向的救援服務站按照救援值jyi進行排序,依次安排排序靠前的救援服務站進行救援,直至派遣的救援服務站的救援值jyi之和大于等于該預設方向的影響值yxi;
27、若所有預設方向的影響值均小于預設的影響閾值,應該滿足以下條件:
28、將所有救援方向的救援服務站按照救援值jyi進行排序,依次安排排序靠前的救援服務站進行救援,直至派遣的救援服務站的救援值jyi之和大于等于所有影響值yxi之和。
29、在一個優(yōu)選的實施方式中,反饋模塊用于根據匹配信息生成不同類型的反饋信號指的是:對選定的救援服務站生成正反饋信號,未選定的救援服務站生成負反饋信號;
30、發(fā)布模塊根據反饋信號集向對應的救援服務站發(fā)布不同類型的救援任務或不發(fā)出救援任務指的是:發(fā)布模塊對未選定的救援服務站不發(fā)出救援任務,對生成正反饋信號的對應的救援服務站是單獨派遣救援時,發(fā)送一類救援任務,對生成正反饋信號的對應的救援服務站是整體派遣救援時,發(fā)送二類救援任務。
31、本發(fā)明的技術效果和優(yōu)點:
32、本發(fā)明能夠實時監(jiān)測、分析和處理衛(wèi)星圖像數據,準確識別火災區(qū)域并預測其發(fā)展趨勢,包括圖像采集、處理、特征提取、數據分析、北斗導航聯合、反饋和發(fā)布模塊;圖像采集模塊:定時采集目標區(qū)域的衛(wèi)星圖像;圖像處理模塊:對采集到的圖像進行預處理,如灰度化、平滑濾波和直方圖均衡化,以去除噪聲并增強火焰的亮度和對比度。然后通過閾值分割和邊緣檢測技術識別火災區(qū)域;圖像特征提取模塊:提取火災區(qū)域的面積特征、多個方向的邊緣最遠端點特征、熱點溫度特征和坐標特征;特征數據分析模塊:篩選出熱點溫度特征數據大于篩選閾值的熱點,保留其坐標特征數據。根據這些數據計算火災發(fā)生點的坐標值,在預設的時間窗口下,根據火災發(fā)生點和邊緣最遠端點特征數據計算每個方向的火災蔓延速度值,以及根據火災區(qū)域的面積數據計算火勢范圍擴大比例值。
33、本發(fā)明中的北斗導航聯合模塊:獲取火災發(fā)生點救援區(qū)域內的所有救援服務站信息,并根據每個方向的火災蔓延速度值和火勢范圍擴大比例值計算影響值,若某個方向的影響值大于等于預設的影響閾值,則單獨派遣救援;否則,整體派遣救援,根據救援服務站信息計算救援值,并按照預設的救援原則進行救援服務站匹配;反饋模塊:根據匹配信息生成正反饋信號或負反饋信號;發(fā)布模塊:根據反饋信號集向對應的救援服務站發(fā)布不同類型的救援任務或不發(fā)出救援任務;本發(fā)明能夠有效地調配救援資源,確保在保障安全的前提下,高效地應對火災,同時,這種有選擇性的救援動員可以減少不必要的資源浪費,并確保救援力量的合理利用。