CN105184066A - 基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统，所述方法包括：根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。该方法可以有效提高保障态势的分布结果的可靠性。

Description

基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统

技术领域

本发明涉及大规模地形可视化领域，尤其涉及一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统。

背景技术

随着信息技术的发展，装备保障信息化已成为装备保障能力的关键要素。为满足信息化条件下装备保障态势信息化的可视化需求，针对保障能力态势评估和态势可视化分析，现在技术提出一种保障能力的矢量化图形表达技术，在地理信息系统上叠加图层，建立以保障基地坐标点为中心，按颜色由深至浅向周围辐射反应保障覆盖能力的态势可视方法，这种充分融合各方向保障资源储备、能力现状数据和地形环境情况的保障态势分布可视化方法，为上级机关分析保障态势和评估保障能力提供了直观的分析工具和信息化手段。

然而，对于保障态势的分布情况，通常只考虑了保障站点的所处地形对保障态势分布的影响，导致保障态势的分布结果的可靠性较低。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统，可以有效提高保障态势的分布结果的可靠性。

第一方面，本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法，所述方法包括：

根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；

根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；

在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；

根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

可选地，所述根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，具体包括：

根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

可选地，所述根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，具体包括：

将所述地形高度信息转化为保障消耗代价；

根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布；

线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

可选地，在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，具体包括：

对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点；

根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值；

选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新；

选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新；

对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新；

根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

可选地，所述根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图，具体包括：

根据所述保障态势最终分布，在地理信息系统上绘制所述预设区域的保障态势最终分布图。

第二方面，本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统，所述系统包括：

地形数据模拟单元，用于根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；

保障态势初始分布获取单元，用于根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；

保障态势最终分布获取单元，用于在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；

保障态势分布图绘制单元，用于根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

可选地，所述地形数据模拟单元，具体用于：

根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

可选地，所述保障态势初始分布获取单元，具体用于：

将所述地形高度信息转化为保障消耗代价；

根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布；

线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

可选地，所述保障态势最终分布获取单元，具体用于：

对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点；

根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值；

选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新；

选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新；

对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新；

根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

可选地，所述保障态势分布图绘制单元，具体用于：

根据所述保障态势最终分布，在地理信息系统上绘制所述预设区域的保障态势最终分布图。

由上述技术方案可知，本发明的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统，通过模拟预设区域的地形数据，再根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，之后在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，最后根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。有效提高了保障态势的分布结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的模拟地形数据时参数设置效果图；

图5为本发明实施例按照图4参数设置进行处理后的效果图；

图6为本发明实施例的预设区域内设置保障站点的效果图；

图7为本发明实施例的分析运行控制界面的效果图；

图8为本发明实施例按照局部最大规则显示的保障态势分布的效果图；

图9为本发明实施例按照局部区域叠加规则显示的保障态势分布的效果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法如下所述。

101、根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据。

举例来说，可根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

在实际应用中，在进行地形数据模拟时，要考虑到自然地形的特性，即多峰性和连续性。常用的高斯分布进行地形模拟时，地形覆盖范围小，存在与实际地形不符的情况，因此选择线性分布、二次分布或指数分布作为衰减模型结合领域规则和叠加规则模拟自然地形，获得地形数据。上述的三种衰减模型可表示为：

线性分布模型：

$fline(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}v*(1-\frac{\sqrt{{(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2}}{r})& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2\≤r^2\\ 0& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2>r^2\end{array}\right.$

二次分布模型：

$fsqure(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}v*{(1-\frac{\sqrt{{(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2}}{r})}^2& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2\≤r^2\\ 0& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2>r^2\end{array}\right.$

指数分布模型：

$f\exp (x,y)=\left\{\begin{array}{cc}v*\exp (-k\frac{\sqrt{{(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2}}{r})& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2\≤r^2\\ 0& {(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2>r^2\end{array}\right.$

其中，x₀，y₀为山峰的中心，r为地形作用半径，v为中心处地形高度，k为大于0的常数。

对于预设区域内任意一个像素点(x,y)，其地形高度值设定为h(x,y)＝∑_i∈Tf(x,y,t_i)，其中，T为所有部署的作用点数据。

图5为实际应用中按照图4所示的操作，得到的地形数据的模拟结果。

102、根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布。

举例来说，可采用狄克斯特拉(Dijkstra)算法计算预设区域的保障态势初始分布。当然，也可采用其它方式确定所述预设区域的保障态势初始分布，本实施例不对其进行限定。

可理解的是，地形对保障车辆起的作用产生的效果为：地形高度越大或高度值变化越大，则车辆通行能力变差；上坡段比下坡段对保障能力的损失更大；在地形陡峭的区域车辆很可能无法通行，而在地形平坦的区域对保障能力覆盖起到提升作用。

因此，在一种可能实施的方式中，上述步骤102可具体包括图中未求出的子步骤1021至子步骤1023：

1021、将所述地形高度信息转化为保障消耗代价。

举例来说，可采用Dijkstra扩散算法计算保障站点到栅格空间上各像素点的保障消耗代价。

应该说明的是，在确定保障站点的保障能力在地形约束下的分布时，需要考虑地形边界的限制性作用，以及地形高度、高度变化量对保障装备安全性和通行能力的影响，并能区别上下坡对移动代价的不同作用。本实施例可采用地形代价转移函数来将地形的高度以及高度变化转化为保障消耗代价以构造代价图。

举例来说，对于相邻的两个像素点i，j，设h_i，h_j为像素i，j处的地形高度，从像素点i移动到像素点j时转移代价定义为：

cost(i,j)＝max(max(h_i,h_j)×(1-coff),2)，其中，

$coff=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{(1+\mathrm{\&beta;}\&times;{\mathrm{dis}}_G(i,j)+{\mathrm{\&epsiv;}}_1)}& h_i<h_j\\ \frac{1}{(1+\mathrm{\&beta;}\&times;{\mathrm{dis}}_G(i,j)-{\mathrm{\&epsiv;}}_2)}& h_i>h_j\\ 0.9& h_i=h_j\end{array}\right.$

β＝exp(|h_i-h_j|/max(h_i,h_j))-1，ε₁,ε₂为(0,0.1]的实数。

1022、根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布。

举例来说，可在上述的代价图的基础上，将保障站点的保障值减去其保障消耗代价，进而计算单个保障站点的保障能力分布，即计算单个保障站点的保障值分布。

1023、线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

本实施例可通过线性叠加的方式叠加各保障站点的保障值分布，计算出在地形约束下的预设区域的保障态势的初始分布。

在另一种可实施的方式中，也可采用局部最大的方式计算预设区域的保障态势初始分布，本发明不对其进行限定。

举例来说，根据所选择的计算规则，对于栅格空间中的每个像素点g，当采用“局部最大值”规则时，当采用“局部区域线性叠加”规则，其中s_i为第i个保障站点，ν_g为像素点g的保障值。

103、在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布。

应该说明的是，相比于前述的地形对保障车辆所起的负面作用，道路可弥补车辆通行能力的不足，在道路的邻近区域内有助于车辆的爬坡。可理解的是，距离道路越远的区域道路辅助的能力越弱，因而局部扩散能力呈现出一定的邻域性。

由此可知，在确定保障态势分布时，应尽可能地体现出在地形的抑制作用和道路的辅助能力情况，特别是当附近区域内存在多条道路时，距离保障站点越近的道路，其邻域附近或者道路上保障能力覆盖越强；当多个保障站点共同作用时，保障能力覆盖具有叠加性。

104、根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

举例来说，要根据所述预设区域的保障态势最终分布，在地理信息系统(GeographicInformationSystem，简称GIS)上绘制所述预设区域的保障态势分布图。

在实际应用中，由于GIS开发平台中每个颜色等级对应的值域宽度最小为1，为了能按照规定等级对保障态势进行显示，在绘制保障态势分布图之前，必须进行规划化处理。

具体地，设颜色等级为M，整个栅格空间中像素值的取值区间为[v_minv_max]。若v_max-v_min＜M，则栅格中任意单元g，对其像素值进行比例放大，即使否则，可直接用原始像素数据显示态势分布结果。

本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法，通过模拟预设区域的地形数据，再根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，之后在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，最后根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。有效提高了保障态势的分布结果的可靠性。

图2示出了本发明另一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法如下所述：

201、根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据。

应该说明的是，所述地形数据包括：地形高度信息；所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点。如图6所示为预设区域内的保障站点。

202、根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布。

203、对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点。

应该说明的是，本实施例中的道路指的是道路数据网而并不指传统意义中的道路。因此，对所述预设区域中的道路进行像素化处理是指将道路数据网中属于预设区域的部分进行像素化处理，计算预设区域中道路上的像素，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点。

在另一种可实施的方式中，也可对上述道路数据网进行像素序列化处理。

204、根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值。

举例来说，可根据前述线性叠加方式得到的预设区域的保障态势初始分布的分布函数计算出预设区域内的道路像素点的原始保障值。

在另一种可实施的方式中，可对上述的道路进行像素序列化处理之后，根据像素索引来确定各像素点处的保障值。

205、选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新。

具体来说，选取原始保障值最大的道路像素点P_max，从P_max出发分别道路的首像素点和末像素点的方向进行保障值扩散处理，计算途经各道路像素点的保障值。

举例来说，设定作用邻域半径为δ个像素的圆形域内，对于位于栅格空间中像素点P处的目标f而言，本实施例给出如下3种衰减模型作为数据扩散模型，得到目标f对栅格g的贡献值为v_g＝k_i(g,p,δ)×v_f,i∈[1,3]。

线性衰减模型：

二次衰减模型：

$k_2(g,p,\mathrm{\&delta;})=\left\{\begin{array}{cc}{(1-{\mathrm{dist}}_G(g,p)/\mathrm{\&delta;})}^2& g\&Element;N(p,\mathrm{\&delta;})\\ 0& g\&NotElement;N(p,\mathrm{\&delta;})\end{array}\right.$

指数衰减模型：

$k_3(g,p,\mathrm{\&delta;})=\left\{\begin{array}{cc}\exp (-\frac{4*{\mathrm{dist}}_G(g,p)}{\mathrm{\&delta;}})& g\&Element;N(p,\mathrm{\&delta;})\\ 0& g\&NotElement;N(p,\mathrm{\&delta;})\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，

$N(p,\mathrm{\&delta;})=\left\{x\right|{\mathrm{dist}}_G(x,p)\&le;\mathrm{\&delta;}\},{\mathrm{dist}}_G(x,y)=\sqrt{{({\mathrm{row}}_x-{\mathrm{row}}_y)}^2+{({\mathrm{col}}_x-{\mathrm{col}}_y)}^2},$

其中row_x,col_x,row_y,col_y为像素(x,y)的行索引和列索引。

在经过上述的扩散处理后，道路像素点的保障值大于原始保障值时，对该道路像素点的保障值进行第一次更新，使得道路上的像素点的保障值为到目前为止的最大保障值。

206、选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新。

应该说明的是，上述的道路的首像素点和末像素点是指道路的起点与终点的位置对应的像素点。

可以理解的是，一条道路的起点或终点同时也可能为另一条或多条道路的起点或终点，因此，道路的起点或终点对应的像素点的保障值可能有多个，反映其保障能力的保障值应为最大保障值。此时，选取该起点或终点，即前述的道路的首像素点或末像素点，对其所属道路上的像素点进行再一次的扩散处理，在经过该次扩散处理后，道路像素点的保障值大于原始保障值时，对该道路像素点的保障值进行再一次更新，即第二次的更新，使得道路上的像素点的保障值为到目前为止的最大保障值。

举例来说，可采用线性衰减模型、二次衰减模型或指数衰减模型作为数据扩散模型对道路上的像素点进行扩散处理。

应该说明的是，在计算道路作用下预设区域的保障态势分布时还应考虑道路上相邻像素点的转移代价。

举例来说，设道路上两个相邻像素点为i，j，若从像素点i移动到像素点j，则j处的保障值可为：

$v_j=\left\{\begin{array}{cc}0.95v_i& {\mathrm{dis}}_G(i,j)=1\\ 0.92v_i& {\mathrm{dis}}_G(i,j)=\sqrt{2}\end{array}\right.$

转移代价为cost(i,j)＝v_i-v_j。

207、对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新。

可以理解的是，道路对地形作用下的保障能力具有一定的辅助作用，将道路上的像素点对其邻域内的各像素点进行扩散处理后得到的保障值若大于地形作用下的原始保障值，则应选取道路作用下的保障值。

同样地，在计算道路作用下预设区域的保障态势分布时还应考虑道路上像素点邻域内的转移代价。

举例来说，对于位于道路上像素i的δ邻域内的像素j，距离越大衰减越大，因而，在计算j处的保障值ν_j时，在采用上述任一衰减模型基础上引入陡降系数即v_j＝k_r(j,i,δ)v_i×ξ(i,j),r＝1～3。则从像素i移动到像素j的转移代价为cost(i,j)＝v_i-v_j。

208、根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

本实施例可选择根据不同的计算规则来确定预设区域的保障态势最终分布。

举例来说，可选择以下三种规则确定保障态势最终分布：

最近邻规则：

$v_g=\underset{j}{max}\{k_i(g,p_j,\mathrm{\&delta;})\&times;v_f^j|g\&Element;N(p_j,\mathrm{\&delta;})\},i\&Element;\&lsqb;1,3\&rsqb;$

选择性叠加规则：

$v_g={\mathrm{\&Sigma;}}_j\{k_i(g,p_j,\mathrm{\&delta;})\&times;v_f^j|g\&Element;N(p_j,\mathrm{\&delta;})\},i\&Element;\&lsqb;1,3\&rsqb;$

大区域叠加规则：

$v_g={\mathrm{\&Sigma;}}_j\{k_i(g,p_j,2\mathrm{\&delta;})\&times;v_f^j|g\&Element;N(p_j,2\mathrm{\&delta;})\},i\&Element;\&lsqb;1,3\&rsqb;$

其中，表示第j个目标，像素位置为p_j，k_i表示上述的任一种衰减模型。

209、所述根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

为了验证方法的有效性，本实施例采用如图7所示的计算规则得到预设区域的保障态势分布图，如图8和图9所示。

本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法，通过模拟预设区域的地形数据，再根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，之后在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，最后根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。有效提高了保障态势的分布结果的可靠性。

图3示出了本发明一实施例提供的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统的结构示意图，如图3所示，本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统包括：地形数据模拟单元31、保障态势初始分布获取单元32、保障态势最终分布获取单元33和保障态势分布图绘制单元34；

其中，地形数据模拟单元31，用于根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；

保障态势初始分布获取单元32，用于根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；

保障态势最终分布获取单元33，用于在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；

保障态势分布图绘制单元34，用于根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

可选地，所述地形数据模拟单元31，具体用于

根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

可选地，保障态势初始分布获取单元32，具体用于

将所述地形高度信息转化为保障消耗代价；

根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布；

线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

可选地，保障态势最终分布获取单元33，具体用于

对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点；

根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值；

选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新；

选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新；

对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新；

根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

可选地，保障态势分布图绘制单元34，具体用于

根据所述保障态势最终分布，在地理信息系统上绘制所述预设区域的保障态势最终分布图。

本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化及系统，可以用于执行前述图1或图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本实施例的基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统，通过模拟预设区域的地形数据，再根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，之后在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，最后根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。有效提高了保障态势的分布结果的可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；

根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；

在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；

根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

2.根据权利要1所述的方法，其特征在于，所述根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，具体包括：

根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

3.根据权利要1所述的方法，其特征在于，所述根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布，具体包括：

将所述地形高度信息转化为保障消耗代价；

根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布；

线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

4.根据权利要1所述的方法，其特征在于，在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布，具体包括：

对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点；

根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值；

选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新；

选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新；

对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新；

根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图，具体包括：

根据所述保障态势最终分布，在地理信息系统上绘制所述预设区域的保障态势最终分布图。

6.一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化系统，其特征在于，所述系统包括：

地形数据模拟单元，用于根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；

保障态势初始分布获取单元，用于根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；

保障态势最终分布获取单元，用于在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；

保障态势分布图绘制单元，用于根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述地形数据模拟单元，具体用于：

根据预设区域的自然地形，采用线性分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用二次分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据；

或者，

根据预设区域的自然地形，采用指数分布作为衰减模型模拟所述预设区域的地形数据。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述保障态势初始分布获取单元，具体用于：

将所述地形高度信息转化为保障消耗代价；

根据所述保障消耗代价和各所述保障站点的预设保障值分别计算各所述保障站点的保障值分布；

线性叠加所有所述保障站点的保障值分布，得到所述预设区域的保障态势初始分布。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述保障态势最终分布获取单元，具体用于：

对所述预设区域中的道路进行像素化处理，以获得所述预设区域中各条道路的道路像素点；

根据所述预设区域的保障态势初始分布，计算所述预设区域中所有道路像素点的原始保障值；

选取所述原始保障值最大的道路像素点，向该道路像素点所属道路的所有像素点进行第一次保障值扩散处理，若经过所述第一次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于原始保障值，则对该道路像素点的保障值进行第一次更新；

选取道路的首像素点或末像素点，向该像素点所属道路的所有像素点进行第二次保障值扩散处理，若经过所述第二次保障值扩散处理后的道路像素点的保障值大于第一次更新后的保障值，则对该像素点的保障值进行第二次更新；

对第二次更新后的像素点的邻域内的像素点进行保障值扩散处理，若经过所述保障值扩散处理后的邻域内的像素点的保障值大于原始保障值，则对该像素点的保障值进行更新；

根据所述预设区域内各像素点更新后的保障值，获得所述预设区域的保障态势最终分布。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述保障态势分布图绘制单元，具体用于：

根据所述保障态势最终分布，在地理信息系统上绘制所述预设区域的保障态势最终分布图。