本發(fā)明涉及水上目標(biāo)軌跡預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、尸體從進(jìn)入河流到漂移后被打撈的運(yùn)移過程分為四個(gè)階段，其運(yùn)移的四個(gè)階段分別為：下沉至河底、沿著河底運(yùn)移、上浮至水面以及沿著水面漂移。在每一個(gè)運(yùn)移階段，不同的作用力共同影響著尸體，導(dǎo)致尸體的運(yùn)移路徑各不相同，從而影響著尸體運(yùn)移后的最終位置。尸體的漂移會(huì)受到多種因素的影響，其中環(huán)境因素對(duì)尸體漂移軌跡具有決定性的影響。

2、傳統(tǒng)的水上目標(biāo)的軌跡預(yù)測(cè)主要集中在海洋環(huán)境，影響物體漂移的環(huán)境因素主要為總海流、海面風(fēng)、波浪和科氏力?？偤Ａ饔职撕Ａ鳌⒊绷?、當(dāng)?shù)仫L(fēng)生流、河流。而在河流環(huán)境中，物體漂移的環(huán)境因素主要涉及河流和河面風(fēng)。在尸體定位和搜尋方面，對(duì)河流環(huán)境下軌跡預(yù)測(cè)的精確性要求較高。值得注意的是，感潮河流與傳統(tǒng)內(nèi)陸河流有所不同，其流動(dòng)受到潮汐的周期性影響，導(dǎo)致其呈現(xiàn)出往返周期性運(yùn)動(dòng)。因此，就物體漂移軌跡預(yù)測(cè)而言，感潮河段中的尸體軌跡預(yù)測(cè)具有更為復(fù)雜和特定的需求。

3、另一方面，水上物體的漂移軌跡預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性關(guān)鍵在于準(zhǔn)確獲取水流速度，目前主要依賴數(shù)值模型來模擬海洋和河流的水動(dòng)力過程。所以，選擇合適的數(shù)值模型以模擬感潮河段的水動(dòng)力過程，是漂移軌跡預(yù)測(cè)模型的關(guān)鍵所在。

4、程亮等在中國發(fā)明公開專利cn112115598a中公開了“一種面向海上漂移軌跡預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)與模型耦合分析方法”，該方法采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方式采集海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集，并利用物理模型預(yù)測(cè)漂移軌跡，對(duì)預(yù)測(cè)精度進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后選出最優(yōu)的環(huán)境數(shù)據(jù)集和漂移軌跡物理模型。但其存在以下不足：(1)該方法的數(shù)據(jù)完全采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)采集，構(gòu)建的海洋流場(chǎng)數(shù)據(jù)不具有實(shí)時(shí)性，雖然海洋洋流可能存在一定規(guī)律，但是缺乏實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)也會(huì)造成較大誤差。(2)該方法是針對(duì)海上的環(huán)境展開，現(xiàn)有的其他文獻(xiàn)對(duì)于內(nèi)陸河流的研究相對(duì)較少，尤其是感潮河段這種特殊河段。感潮河段的水位會(huì)隨潮汐周期性升降，水流方向也會(huì)發(fā)生周期性變化，對(duì)預(yù)測(cè)造成了很大的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了至少解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題之一，本發(fā)明提供了一種可以用于預(yù)測(cè)待預(yù)測(cè)河段如感潮河段中尸體漂移軌跡的回歸模型，用于解決河道中尸體在上浮后受潮汐和徑流作用反復(fù)運(yùn)動(dòng)、難以準(zhǔn)確定位的問題，以此為公安機(jī)關(guān)的案件處理提供手段，縮小尸體的搜尋范圍并降低成本。本發(fā)明專注于水上物體運(yùn)移的第四個(gè)階段，即漂移階段。

2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

3、在感潮河段進(jìn)行假人漂移現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲取假人漂移過程中的位置信息和漂移速度，基于假人漂移過程中的位置信息得到假人漂移的試驗(yàn)軌跡；

4、采集感潮河段的河道地形數(shù)據(jù)，并獲取感潮河段上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)；

5、利用水動(dòng)力數(shù)值軟件與河道地形數(shù)據(jù)構(gòu)建感潮河段的水動(dòng)力模型，并使用河道上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，獲取感潮河段的的流場(chǎng)情況；

6、以感潮河段流場(chǎng)中的表層流作為自變量，將假人的漂移速度作為因變量，建立感潮河段假人漂移速度的回歸模型，以得到用于對(duì)感潮河段上尸體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)的漂移軌跡預(yù)測(cè)模型。

7、進(jìn)一步地，建立感潮河段假人漂移速度的回歸模型后，還包括步驟：

8、基于所述回歸模型，利用試驗(yàn)期間的假人漂移軌跡進(jìn)行模擬，模擬過程以試驗(yàn)初始位置和起始時(shí)間為基準(zhǔn)，利用水動(dòng)力模型每隔預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行漂移距離的迭代計(jì)算，直至模擬漂移軌跡結(jié)束，并獲得假人的終點(diǎn)位置；

9、將模擬結(jié)果和實(shí)際結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)結(jié)果滿足預(yù)設(shè)條件后，確定得到的回歸模型為假人漂移軌跡預(yù)測(cè)模型，用于對(duì)感潮河段上尸體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)。

10、進(jìn)一步地，利用安裝在感潮河段上下游的流量計(jì)與水位計(jì)獲取河道上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)。

11、進(jìn)一步地，采用水動(dòng)力數(shù)值軟件中的水動(dòng)力模塊對(duì)感潮河段的水動(dòng)力進(jìn)行模擬，上游邊界條件為試驗(yàn)期間時(shí)間序列的流量資料，下游邊界條件為對(duì)應(yīng)時(shí)間序列的水位資料。

12、進(jìn)一步地，所述感潮河段可替換為非感潮河段。

13、進(jìn)一步地，所述方法可用于對(duì)其他水上物體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)。

14、進(jìn)一步地，所述水上物體不限于漂浮垃圾。

15、本發(fā)明提供的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)前述方法，所述系統(tǒng)包括以下模塊：

16、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取在河段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)假人漂移過程中的位置信息和漂移速度，基于假人漂移過程中的位置信息得到假人漂移的試驗(yàn)軌跡；

17、河段數(shù)據(jù)獲取模塊，用于采集感潮河段的河道地形數(shù)據(jù)，并獲取感潮河段上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)；

18、水動(dòng)力模型構(gòu)建模塊，用于利用水動(dòng)力數(shù)值軟件與河道地形數(shù)據(jù)構(gòu)建感潮河段的水動(dòng)力模型，并使用河道上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，獲取感潮河段的的流場(chǎng)情況；

19、預(yù)測(cè)模塊構(gòu)建模塊，用于以感潮河段流場(chǎng)中的表層流作為自變量，將假人的漂移速度作為因變量，建立感潮河段假人漂移速度的回歸模型，以得到用于對(duì)感潮河段上尸體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)的漂移軌跡預(yù)測(cè)模型。

20、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)裝置，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)前述所述方法的步驟。

21、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序或指令，所述計(jì)算機(jī)程序或指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述所述方法的步驟。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是：

23、(1)目前國內(nèi)外尚未存在一套相對(duì)成熟的尸體運(yùn)移預(yù)測(cè)方法，可用于協(xié)助警方處理感潮河段的溺亡案件。本發(fā)明提供了一種在感潮河段(同樣適用于非感潮河段)的漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，可為相關(guān)的公安機(jī)關(guān)破案提供技術(shù)參考。本方法能夠?qū)⑺褜ず痛驌品秶刂圃?km以內(nèi)，從而有效幫助警方快速鎖定溺亡者的具體位置，并進(jìn)行相應(yīng)的打撈或溯源工作。通過應(yīng)用這一預(yù)測(cè)方法，警方能夠減輕在破案過程中所面臨的壓力，同時(shí)降低破案的成本和時(shí)間，從而提高破案效率。

24、(2)本發(fā)明可以通過建立測(cè)站的方式能夠?qū)崟r(shí)采集河道邊界條件數(shù)據(jù)，所構(gòu)建的流場(chǎng)數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，預(yù)測(cè)的軌跡也會(huì)更加精準(zhǔn)。

25、(3)本發(fā)明可以通過對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行細(xì)致、實(shí)時(shí)的模擬能實(shí)現(xiàn)感潮河段(或其他河段)上的水上物體如尸體漂移的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，建立感潮河段假人漂移速度的回歸模型后，還包括步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，利用安裝在感潮河段上下游的流量計(jì)與水位計(jì)獲取河道上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，采用水動(dòng)力數(shù)值軟件中的水動(dòng)力模塊對(duì)感潮河段的水動(dòng)力進(jìn)行模擬，上游邊界條件為試驗(yàn)期間時(shí)間序列的流量資料，下游邊界條件為對(duì)應(yīng)時(shí)間序列的水位資料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述感潮河段可替換為非感潮河段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述方法可用于對(duì)其他水上物體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述回歸模型為

8.一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，所述系統(tǒng)包括以下模塊：

9.一種計(jì)算機(jī)裝置，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序或指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序或指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種尸體漂移軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)。所述方法包括：在感潮河段進(jìn)行假人漂移現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲取假人漂移過程中的位置信息和漂移速度，基于位置信息得到假人漂移的試驗(yàn)軌跡；采集感潮河段的河道地形數(shù)據(jù)，并獲取感潮河段上下游邊界的水位與流量數(shù)據(jù)；構(gòu)建感潮河段的水動(dòng)力模型，并獲取感潮河段的的流場(chǎng)情況；以感潮河段流場(chǎng)中的表層流作為自變量，將假人的漂移速度作為因變量，建立感潮河段假人漂移速度的回歸模型，以得到用于對(duì)感潮河段上尸體的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)的漂移軌跡預(yù)測(cè)模型。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在河道中的尸體的漂移軌跡，幫助水警迅速準(zhǔn)確確定溺亡者的尸體位置，為尸體打撈工作提供了便利。

技術(shù)研發(fā)人員：陳澤海,程香菊,李斌,李旭,畢錦進(jìn),謝雨釗,王龍威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19