CN106530568A - 一种林火遥感监测信息智能服务平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种林火遥感监测信息智能服务平台，包括人机操作模块、卫星可见光监测模块、卫星热红外监测模块、卫星微波监测模块、森林空间信息监测模块、中央处理器、预测分析模块、专家评估模块、物理模型构建模块、参数虚拟作动模块、虚拟传感器和仿真分析模块，所述虚拟作动器通过循环仿真分析模块，将结果反馈给给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。本发明实现了森林火灾情况的实时监测，系统自带预测分析系统，通过物理模型的建立实现了数据的可视化，还可以根据监测到的数据进行森林后期发展情况的仿真模拟分析，为森林火灾防治措施和灭火措施的制定提供了可靠的依据。
Description
技术领域
本发明涉及遥感技术领域，具体涉及一种林火遥感监测信息智能服务平台。
背景技术
我国幅员辽阔，拥有丰富的森林资源，同时由于受气候、地形以及人为等因素的影响，我国又是一个森林火灾频发的国家，每年森林火灾的发生频次多达上千次，给国民的生命财产安全、正常生活以及地区的生物多样化资源、生态系统平衡造成了严重的危害。森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。它不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。森林一旦遭受火灾，最直观的危害是烧死或烧伤林木.一方面使森林蓄积下降，另一方面也使森林生长爱到严重影响.森林是生长周期较长的再生资源，遭受火灾后，其恢复需要很长的时间.特别是高强度大面积森林火灾之后，森林很难恢复原貌，常常被低价林或灌丛取而代之.如果反复多次遭到火灾危害，还会成为荒草地，甚至变成裸地。
为此，现有技术中涌现出了大量的林火预警技术方案，但普遍存在误差较大、探测成本较高，不能大面积、多期次使用，且所监测到的数据均为静态的数值，不具有可视性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种林火遥感监测信息智能服务平台，利用卫星可见光、热红外、微波影像获取森林环境异常信息、热异常信息和异常空间信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的森林火灾监测工作，同时系统自带预测分析系统，有效解决了森林火灾监测存在效率较低，监测效果较差的技术问题；且通过物理模型的建立实现了数据的可视化，同时还可以根据监测到的数据进行森林后期发展情况的仿真模拟分析，为森林火灾防治措施和灭火措施的制定提供了可靠的依据。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种林火遥感监测信息智能服务平台，包括
人机操作模块，用于用户登录，以及人为输入各种数据；
卫星可见光监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表燃烧点信息、获取森林地表燃烧面积信息、获取森林地表燃烧速度信息；
卫星热红外监测模块，内北斗模块，用于获取森林地表温度信息；
卫星微波监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表强烟尘信息、获取森林地表中烟尘信息和获取森林地表低烟尘信息；
森林空间信息监测模块，用于通过固定高程校正点获取森林空间信息；
中央处理器，用于接收卫星可见光监测模块、卫星热红外监测模块以及卫星微波监测模块发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据发送到预测分析模块和专家评估模块；还用于将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据转换成物理模型构建模块所能识别的数据格式发送到物理模型构建模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于根据接收到的数据以及仿真模拟分析的结果进行报警模块和相应灭火措施的输出；还用于用户的注册，权限的管理和密码的修改；
预测分析模块，用于根据接收到的数据进行森林火灾情况的评估预测分析，并将得到的结果预测发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；
专家评估模块，用于储存各类典型的森林火灾相关数据及其所可能带来的安全隐患模型，用于将接收到的数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种森林火灾物理模型；
参数虚拟作动模块，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使电气设备物理模型运动；还用于根据接收的控制命令进行森林火灾物理模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在森林火灾物理模型中插入的能直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；
仿真分析模块，内设各种仿真分析方法和仿真分析算法；
所述虚拟作动器通过循环仿真分析模块，将结果反馈给给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。
优选地，还包括一数据共享模块，用于下载监测数据和数据库内的数据。
优选地，所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括火灾所在位置以及目、各监测模块所监测到的数据。
优选地，所述预测分析模块包括
图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图；
对比分析模块，将绘制曲线与原实测曲线进行对比分析和预测，输出分析预测结果。
优选地，所述图形绘制模块根据输入的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或变形数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随监测点推进的变化规律。
优选地，还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征建筑变形情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行物理模型的显示和整个仿真过程的显示。
本发明具有以下有益效果：
利用卫星可见光、热红外、微波影像获取森林环境异常信息、热异常信息和异常空间信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的森林火灾监测工作，同时所有的监测数据均自带北斗定位信息，提高了监测结果的准确性，同时在数据传输时，可直接通过北斗模块采用短报文通讯的方式实现数据的传输；系统自带预测分析系统，有效解决了森林火灾监测存在效率较低，监测效果较差的技术问题；且通过物理模型的建立实现了数据的可视化，同时还可以根据监测到的数据进行森林后期发展情况的仿真模拟分析，为森林火灾防治措施和灭火措施的制定提供了可靠的依据。
附图说明
图1本发明实施例一种林火遥感监测信息智能服务平台的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种林火遥感监测信息智能服务平台，包括
人机操作模块，用于用户登录，以及人为输入各种数据；
卫星可见光监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表燃烧点信息、获取森林地表燃烧面积信息、获取森林地表燃烧速度信息；
卫星热红外监测模块，内北斗模块，用于获取森林地表温度信息；
卫星微波监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表强烟尘信息、获取森林地表中烟尘信息和获取森林地表低烟尘信息；
森林空间信息监测模块，用于通过固定高程校正点获取森林空间信息；
中央处理器，用于接收卫星可见光监测模块、卫星热红外监测模块以及卫星微波监测模块发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据发送到预测分析模块和专家评估模块；还用于将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据转换成物理模型构建模块所能识别的数据格式发送到物理模型构建模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于根据接收到的数据以及仿真模拟分析的结果进行报警模块和相应灭火措施的输出；还用于用户的注册，权限的管理和密码的修改；
预测分析模块，用于根据接收到的数据进行森林火灾情况的评估预测分析，并将得到的结果预测发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；
专家评估模块，用于储存各类典型的森林火灾相关数据及其所可能带来的安全隐患模型，用于将接收到的数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种森林火灾物理模型；
参数虚拟作动模块，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使电气设备物理模型运动；还用于根据接收的控制命令进行森林火灾物理模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在森林火灾物理模型中插入的能直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；至少包括可见光监测传感器、热红外监测传感器以及卫星微波监测传感器。
仿真分析模块，内设各种仿真分析方法和仿真分析算法；
所述虚拟作动器通过循环仿真分析模块，将结果反馈给给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。
还包括一数据共享模块，用于下载监测数据和数据库内的数据。
所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括火灾所在位置以及目、各监测模块所监测到的数据。
所述预测分析模块包括
图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图；
对比分析模块，将绘制曲线与原实测曲线进行对比分析和预测，输出分析预测结果。
所述图形绘制模块根据输入的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或变形数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随监测点推进的变化规律。
还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征建筑变形情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行物理模型的显示和整个仿真过程的显示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，包括
人机操作模块，用于用户登录，以及人为输入各种数据；
卫星可见光监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表燃烧点信息、获取森林地表燃烧面积信息、获取森林地表燃烧速度信息；
卫星热红外监测模块，内北斗模块，用于获取森林地表温度信息；
卫星微波监测模块，内设北斗模块，用于获取森林地表强烟尘信息、获取森林地表中烟尘信息和获取森林地表低烟尘信息；
森林空间信息监测模块，用于通过固定高程校正点获取森林空间信息；
中央处理器，用于接收卫星可见光监测模块、卫星热红外监测模块以及卫星微波监测模块发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据发送到预测分析模块和专家评估模块；还用于将完成标记的数据以及森林空间信息监测模块所发送的数据转换成物理模型构建模块所能识别的数据格式发送到物理模型构建模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于根据接收到的数据以及仿真模拟分析的结果进行报警模块和相应灭火措施的输出；还用于用户的注册，权限的管理和密码的修改；
预测分析模块，用于根据接收到的数据进行森林火灾情况的评估预测分析，并将得到的结果预测发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；
专家评估模块，用于储存各类典型的森林火灾相关数据及其所可能带来的安全隐患模型，用于将接收到的数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种森林火灾物理模型；
参数虚拟作动模块，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使电气设备物理模型运动；还用于根据接收的控制命令进行森林火灾物理模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在森林火灾物理模型中插入的能直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；
仿真分析模块，内设各种仿真分析方法和仿真分析算法；
所述虚拟作动器通过循环仿真分析模块，将结果反馈给给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。
2.根据权利要求1所述的一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，还包括一数据共享模块，用于下载监测数据和数据库内的数据。
3.根据权利要求1所述的一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括火灾所在位置以及目、各监测模块所监测到的数据。
4.根据权利要求1所述的一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，所述预测分析模块包括
图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图；
对比分析模块，将绘制曲线与原实测曲线进行对比分析和预测，输出分析预测结果。
5.根据权利要求4所述的一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，所述图形绘制模块根据输入的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或变形数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随监测点推进的变化规律。
6.根据权利要求1所述的一种林火遥感监测信息智能服务平台，其特征在于，还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征建筑变形情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行物理模型的显示和整个仿真过程的显示。
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