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专利号: 2018109822917
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智慧景区游客位置安全隐患信息实时采集分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:景区数据校正与配准:获取景区近几年的高分卫星影像数据和高分辨率DEM,选取近几年来地貌没有发生改变的若干分布均匀的点坐标作为高分影像地理校正与配准控制点;

步骤2:隐患危害时空因素分析:调查景区自然隐患与游客游览路线因素,分析总结不同月份的景区游客受隐患威胁情况与景区天气或者游客轨迹等之间的联系,结合景区历史影像,通过地貌分析选择出隐患点及隐患区域;

步骤3:采集路线设计:综合考虑景区地形地貌、降水、水深、游客区位分布与游览路线游客流量数据统计,获得随月份动态变化的隐患区范围和优化过的、与实际更接近的隐患区地理区位,确定采集路线;

步骤4:手持终端采集:按照制定好的采集路线采集隐患点信息,记录采集的坐标信息包括坐标(x,y)、采集时间及隐患类型;

步骤5:隐患数据编码:将景区安全隐患信息划分为点隐患、线隐患、面隐患三种类型,编码内容包括隐患信息类型,01代表点隐患、02代表线隐患、03代表面隐患信息,编码中包含数据采集时间与隐患缓冲区最小半径;

步骤6:GIS实时分析:GIS空间分析服务器实现实时空间缓冲区分析与半自动编辑,实现实时信息采集与分析入库处理功能;

步骤7:Web服务器响应:将手持终端采集的隐患数据以及空间分析请求,实时通过与Web服务器关联的GIS空间数据库的GIS空间分析服务器连接,实现存储与分析处理;

步骤8:结果检查与分析:在景区GIS空间分析服务器生成点、线、面三层缓冲区数据进行叠加,形成综合隐患分析数据和景区安全隐患地图;

步骤9:游客位置安全知识库创建:用于存储与实时提供隐患分析参数初值,实现采集分析后的缓冲区参数和位置安全知识库的历史信息做对比,确定最优隐患参数数值;

步骤10:移动端实时更新:通过GIS网络服务软件,将新的隐患缓冲区要素图层实时发送至手持终端。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述隐患危害时空因素分析以及采集路线设计具体为:调查景区自然隐患与游客游览路线因素,包括月份及降水、水深导致的旅游不安全因素,分析总结出每年各月份的不同规律,以及研究分析不同月份的景区游客受隐患威胁情况与景区降水或者游览路线游客流量间的联系;

对景区历年以及每个月份进入景区的游客流量,视频监控游客活动区域密度及游览路线游客流量数据进行统计分析,分析每个月份游客流量的规律以及与当月天气因素的联系,以及综合分析天气情况造成灾害的影响范围,对景区游步道、道路、桥梁等特定位置公共设施的威胁,如洪水,崩塌,滑坡,泥石流,野生猴群活动等因素造成的安全隐患的缓冲区半径更新与游客安全受隐患影响频繁的热点区域;

结合影像数据确定已经发现或者潜在的安全点隐患、线隐患、面隐患,综合考虑景区地形、降水、游客区位分布与位置流量数据统计,得出随月份动态变化的隐患区范围和优化过的、与实际更接近的隐患区地理区位,根据安全隐患分布,在景区中选取点位作为模拟采集定标场,确定游客位置安全隐患信息采集路线,在地图图层中标记。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于景区实时日降雨量与水深实时探测传感器建立实现随时间和月份交替动态缓冲区具体为:基于景区实时雨量与水深传感器,获取景区水体湖泊、水塘、河流的实时水深信息,或无防护栏的湖泊、防护栏间隙太宽的潮涌观潮带水体蔓延后的周界的显著点;通过水深、月份参数,动态改变湖泊多边形及野生猴群隐患区的边界,增加邻域缓冲区半径r值:r=rmin+Δr,其中,rmin为缓冲区最小半径,半径增量记录为Δr,并记录在景区位置安全知识库中,其中野生猴群威胁类隐患按照月份建立缓冲区,无护栏河流和潮涌按照小时建立缓冲区,获得随时间动态变化缓冲区邻域半径;

月份参数决定野生猴群的活动影响缓冲半径r,不同月份采集的缓冲半径分别记录下来,无护栏河流和潮涌按照小时建立缓冲区邻域半径增量计算:Δr=a×Δh+b,其中Δh为小时水深增量;a、b为方程待定系数,利用历史水深记录与潮涌或水体漫过的游步道、道路、桥梁的历史最远点计算。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的对手持终端发出的操作请求,通过GIS空间位置服务器实现实时空间缓冲区分析与半自动编辑具体为:点隐患缓冲区的基本计算分析方法如下:在二维地图中给定一个半径r,则缓冲区设定为以P点为圆心,半径为r的平面几何区域;

线隐患缓冲区的基本计算分析方法如下:在二维地图中给定一个半径r,则缓冲区设定为以L线(河流中心线)为中心,半径为r的平面几何区域,以景区河流两侧缓冲区为例,缓冲区半径在不同的河流区位计算结果不同;

面隐患缓冲区的基本计算分析方法如下:在二维地图中给定一个半径r,则缓冲区设定为以面F的周界边缘点为外扩基础,半径为r的平面几何区域,以景区天然湖泊缓冲区为例,缓冲区半径在不同的湖泊周界计算结果不同。

5.根据权利要求4所述的方法,所述对点、线、面隐患的缓冲区分析过程中,其特征在于,利用GIS地形分析自动化工作流从DEM导出隐患区域坡度图;

缓冲区半径在不同的方位计算结果不同:

r=d×cos(θ)

其中:

d为实地三维距离,r为二维平面投影半径,θ为坡度角;

点隐患P的影响范围计算:坠石点P位于景区道路和游步道的旁边,影响范围与地形坡度密切相关,缓冲区边界距离隐患点P的距离随着地形坡度变化而改变,相同距离(实地三维距离),坡度越大(θ1≥θ2),二维投影缓冲区半径越小(R1≤R2),当θ1=θ2,缓冲区半径R1=R2,r取值,rmin≤r≤rmax;

线隐患L的影响范围计算:河流两侧影响范围与地形坡度密切相关,缓冲区边界距离隐患线L(河流中心线)的距离(左侧与右侧)随着地形坡度变化而改变,相同距离(实地三维距离),坡度越大(θ1≥θ2),二维投影缓冲区半径越小(R1≤R2),当θ1=θ2,缓冲区半径R1=R2,r取值,rmin≤r≤rmax;

面隐患F的影响范围计算:天然湖泊影响范围与地形坡度密切相关,缓冲区边界距离隐患面F的距离随着地形坡度变化而改变,相同距离(实地三维距离),坡度越大(θ1≥θ2),二维投影缓冲区半径越小(R1≤R2),当θ1=θ2,缓冲区半径R1=R2,r取值,rmin≤r≤rmax。

6.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述景区位置安全知识库主要功能为:

存储与实时提供隐患分析参数初值,对缓冲区图形和缓冲区最小半径、最大半径、邻域半径增量、雨量、水深增量、游客区位分布与位置流量数据,隐患等级,缓冲区邻域半径增量计算公式待定系数进行存储;

还用于实时采集分析后的缓冲区参数和位置安全知识库的历史信息做对比,用于隐患缓冲区半径比对,预警级别特征比对分析;匹配采用文法匹配技术,对匹配成功的信息记录,提供最优隐患参数数值,用于实时的隐患信息采集和空间分析。

7.一种智慧景区游客位置安全隐患信息实时采集分析系统,其特征在于,所述系统包括:手持终端、景区通信基站、景区移动网关服务器、景区中心服务网、水深传感器、雨量传感器、视频监控器;

所述手持终端,用于采集/更新景区内已存在或者潜在的安全隐患数据;

所述景区通信基站,用于手持终端与景区移动网关服务器之间通信功能的实现;

所述景区移动网关服务器,用于连接景区通信基站和景区中心服务网,实现流量管控、安全防护和业务隔离,为智慧景区游客位置安全隐患信息的实时采集分析系统提供一个安全、高效的访问环境;

所述景区中心服务网,用于采集人员通过手持终端向Web服务器发送HTTP请求,请求存储与空间分析操作;还用于实时存储空间隐患信息分析结果,对手持终端发来的反馈信息经由景区位置安全知识库比对、处理,反馈给用户,正确指导安全隐患信息采集;

所述水深传感器及雨量传感器,用于实时获取景区位置隐患的实时预警级别,增加落石点与易摔区域的邻域缓冲半径实现随时间和月份交替动态缓冲区的建立,从而通过景区安全信息服务更有效地指导游客观光旅游;

所述视频监控器,用于获得游客活动区域密度及游览路线游客流量数据。

8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于:

所述位置安全知识库,用于当手持终端应用程序向Web服务器发送HTTP请求时,位置安全知识库,位置安全知识库将数据、结果地图通过Web服务器HTTP响应返回到手持终端中显示,对手持终端发来的反馈信息经由位置安全知识库对比、处理,反馈给手持终端,正确指导安全隐患信息采集,知识库采用空间数据库引擎与关系型数据库存储;

所述位置安全知识库,包括索引指针部分,基础信息部分、知识输出模块和知识比对模块;

索引指针部分,包括属性索引和空间索引部分及数据库指针,通过索引和指针部分只需要在索引部分输入需要查找的信息关键词即可获取相关的隐患历史信息;

基础信息部分,分析后的隐患信息存入知识数据库中的基础信息部分,安全知识库里的隐患分析知识按一定编码规范储存于SQL Server数据库中,进行修改和删除;

知识输出模块,用于从知识库的空间字段、属性字段和时间字段中通过编写数据库脚本程序结合结构化查询语言(SQL)自动提取出包含不同隐患影响空间范围的缓冲区邻域半径的产生式规则,将规则知识、分析结果图通过Web服务器HTTP响应返回到手持终端中显示,指导安全隐患信息采集分析;

知识对比模块,对手持终端发来的反馈信息经由位置安全知识库对比、处理,反馈给手持终端。