CN110097245B - 一种室外不可移动文物巡查管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种室外不可移动文物巡查管理方法，包括如下步骤：(一)创建三维模型，(二)基于三维场景创建巡查专题图；(三)建立文物巡查工作流程，(四)室外不可移动文物巡查管理体系。本专利可创建文物实体三维模型，建立文物状况信息实时采集、自动上传、数据处理、分析预判和统计归档的文物巡查闭环流程和巡查管理系统，通过全面与专项检查相结合的巡查，做好相应的巡查记录，可以准确、及时地掌握辖区范围内文物的现状，以便管理部门和领导作出正确决策。
Description
技术领域
本发明涉及一种巡查管理系统及方法，尤其是一种可以准确、及时地掌握辖区范围内文物的现状，以便管理部门和领导作出正确决策的室外不可移动文物巡查管理系统及方法。
背景技术
加强文物的监督巡查，及时掌握文物的现状，特别是对文物受损等突发事件作出快速的响应处置，是文物保护至关重要的一项工作。传统的文物巡查管理都是基于二维地图和人工记录文物现状的方式，室外文物的各种要素通过投影转换到平面地图上，管理者只能通过一些抽象的文字符号、注记去想象二维地图所反映的文物的位置、环境和文物的实际状况，通过巡查文字记录判定文物和文物的实际现状，不能完整地反映被巡查文物的真实场景和状态。文物巡查工作仅凭巡查人员的经验和记忆确定文物和文物是否发生异常，缺乏比对依据。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种可以准确、及时地掌握辖区范围内文物的现状，以便管理部门和领导作出正确决策的室外不可移动文物巡查管理系统及方法。
实现本发明目的的一种室外不可移动文物巡查管理系统及方法，包括如下步骤：
(一)创建三维模型
创建室外不可移动文物所在区域三维场景和文物三维模型，采用多分辨率三维建模方法创建被巡查文物三维模型，模型精度分为高精度精准三维模型，精度为0.1mm，精细全模型，精度为0.5mm，标准模型和框架模型，精度为0.1m，对于单体露陈文物分类为高精度精准三维模型和精细全模型，对于不可移动文物所在地三维场景分类为标准模型和和框架模型；
三维模型制作分为以下步骤：
(1)数据采集与规格化处理：整理采集的地形、文物三维扫描点云数据，几何数据，属性数据，纹理数据和拍摄的照片视频等，基于面向对象方法进行聚类分析和规格化处理，作为三维建模的基础数据；
(2)三维模型元素库与图元数据生成：构建地形、文物几何数据、纹理数据和属性数据等基本模型数据三维模型元素库。对应的现场拍照，精细化处理作为纹理素材数据，以应用分析为主导生成场景、文物等的图元信息作为互动依据；
(3)多分辨率三维模型：建立5级不同细节层次LOD(level of detail：LOD)的离散逼近模型，对应对象的几何体构成属性及不同分辨率的纹理属性，分别建立基于视点区域的各三维子模型的离散逼近模型；
(4)目标三维模型生成：依据三维可视化应用，动态仿真引擎选择性动态加载三维模型；
(二)基于三维场景创建巡查专题图
全景三维鸟瞰图：文物所在区域二、三维全景图，鸟瞰展示，标注被巡查露陈文物地理位置；
巡查路线图：文物所在区域全景模式显示文物巡查路线，三维模式展示巡查路线道路路面实况，标注巡查路线距离；
巡查态势图：文物所在区域全景模式显示巡查态势，巡查态势包括：巡查人员实时位置图、巡查员巡查人员实时轨迹图、被巡查文物状态图；
巡查员态势图：每位巡查人员的巡查任务图、每位巡查人员的历史巡查轨迹、每位巡查人员的巡查工作统计图；
(三)建立文物巡查工作流程
1.巡查工作人员角色权限
巡查工作人员角色授权管理主要有添加、修改、删除、授权等功能；
2.人员角色巡查工作业务流程
巡查工作人员角色为：主管领导、机关人员、管理人员、巡查队长、巡查班组长、巡查人员等六类人员，其各类人员职责为：
主管领导：享有A级权限，可实时查看各类人员工作、操作和信息，具有工作批示签批等功能；
机关人员：机关人员享有B级权限，可实时查看与本部门相关的工作、操作和信息，具有工作批示、总结和上报等功能；
管理人员：管理人员享有AA最高权限，其巡查工作主要任务设定巡查任务，向各巡查队分发巡查任务。向领导和机关上报巡查工作情况，巡查中若有异常情况，则按巡查工作流程将异常情况转送各相关管理部门；
巡查队长：巡查队长享有C级权限，接受管理中心人员分发的巡查任务，向本队巡查班组分发任务，检查督导本队巡查工作，撰写本队巡查工作日志，实时处理本队巡查异常情况，撰写异常处理日志，实时上报处理结果，按月、季、半年和年总结本队巡查工作，上报总结报告；
巡查班组长：巡查班组长享有C-1级权限，接受本队队长分发的巡查任务，调配本班组巡查任务的具体巡查人员，检查督导本班组巡查工作；
巡查人员：巡查人员享有系统C-1级权限，接受巡查任务，拍摄被巡查文物照片录像，判定被巡查文物状态，撰写巡查日志；
3.巡查工作业务流程
巡查工作业务流程为三个方面，一是巡查文物正常状态业务；二是巡查文物异常状态业务；三是数据分析业务；
巡查文物正常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、统计文物状态信息、文物数据信息归档；
巡查文物异常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、巡查文物异常信息、报送主管领导、领导批示、相关管理部门处理文物异常、处理结果反馈主管领导、领导批示、文物数据信息归档；
数据分析业务流程：统计分析文物数据信息、统计分析异常数据信息、预判定异常可能、提出预处理措施；
(四)室外不可移动文物巡查管理体系
依据网格化城市管理思想，建立室外不可移动网格化巡查体系，采用智能移动终端与数据库交互的模式，对文物进行全面巡查和管理；
建立巡查闭环业务流程：系统应建立″巡查、信息采集、实时和汇聚上报、数据统计、分析与处理、归档″巡查闭环业务流程。同时需对采集的数据信息进行大数据处理和研判，依据判定规则提出预警处置依据；
1.巡查管理体系设计
(1)巡查工作业务管理：主要是依据物质文化遗产保护相关法规制度，制定巡查要求，依据网格化管理理念、文物管理组织架构和巡查任务归属，建立网格化巡查网格区域，基于文物所属单位组织架构、巡查任务布属和巡查工作业务流程，建立巡查文物数据采集、巡查文物展示、巡查专题图、巡查结果管理、巡查任务管理、巡查人员管理、巡查信息管理和巡查系统管理组成的巡查管理体系，形成数据采集、结果汇聚、异常处理、统计分析、预判定和预处理的闭环流程，实现不可移动文物巡查随机和定期管理；
(2)巡查数据采集管理：巡查数据采集管理主要是对巡查人员现实采集巡查文物的数据信息等进行实时管理，巡查人员在巡查中具有与后台管理人员实时视频直播通话功能，巡查文物采集的数据信息主要是文物照片、视频录像和文字信息，实时采集的文物数据信息采用实时回传和汇聚回传两种方式；
(3)巡查文物展示管理：室外不可移动文物分类为：铜器、石器、瓷器、牌匾、古建筑和古树等，建立巡查文物的三维模型，分区域分类型展示和管理文物，巡查文物展示具有列表、单体、分类型和分区域展示，单体文物展示具有文物简介和720度旋转功能；
(4)巡查专题图管理：巡查网格划分图，基于巡查文物所在区域，综合考虑巡查文物地理位置、巡查文物密度、所属巡查单位和巡查任务的行政归属，按照完整、便利、均衡和差异性原则，建立不可移动文物巡查的网格化体系；
基于文物所在区域二、三维图，分层分类标注全部巡查文物位置；基于网格化管理理念，分层分类标注分区域巡查文物位置；基于组织架构，分层分类标注巡查文物位置，基于巡查人员，建立实时综合巡查态势图和分队别巡查态势图；
(5)巡查结果管理：主要是巡查总体结果、巡查队结果、巡查人员结果、巡查异常结果、异常处理流程，形成各类巡查报表等方面进行管理；
(6)巡查任务管理：巡查文物分区、分类、分队。依据巡查队管理和巡查要求，进行巡查任务的设定，巡查任务设定后，将其分发至各巡查队长，巡查队长将本队的巡查任务分发至本队各巡查班组长，本组长依据本班组的巡查任务，指定和调配巡查人员；
(7)巡查人员管理：主要是对全部的巡查人员、每天参与巡查的人员和巡查人员的调配情况等进行管理；
(8)巡查信息管理：主要是对巡查信息进行统计分析、预判分析，依据统计分析提出预防方案；
(10)巡查系统管理：主要是对巡查系统进行管理，主要有用户增删、用户权限、用户认证、系统日志与审计、系统安全和对外接口等管理功能；
2.巡查工作业务架构设计
巡查系统业务架构由基于智能手机的前台数据采集平台、巡查管理平台、后台业务技术支撑平台和数据交互平台组成；
(1)前台功能：具有文物照片拍摄、文物现场视频录制、文字信息采集、文物三维展示和前端巡查管理等功能；
照片拍摄：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场从不同角度拍摄文物照片，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
视频录制：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场录制文物视频，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
文字信息采集：巡查人员在被巡查文物现场，撰写文物巡查工作日志和其他相关文字信息；
文物三维展示：应用自主研发的三维专用引擎，移动终端无插件加载技术实时和预先方式加载三维模型，用户进入巡查设施展示平台，可列表展示巡查文物、单体720度展示三维模型；
前端巡查管理：前端巡查管理主要应用于巡查队长、巡查班组长；巡查队长接收管理中心发送的巡查任务后，一是按照本队巡查班组职责分配各班组巡查任务；二是每天检查巡查任务完成情况；三是确认巡查文物是否有异常情况，若有异常提出处置意见；四是汇聚报送本队当天巡查任务工作日志；巡查班组长接收本班组巡查任务后，调配巡查人员，检查本班组当天巡查任务完成情况，巡查人员接受任务后，按照巡查流程巡查本人所巡查文物，拍摄照片和录制视频，撰写巡查日志，判定文物状态，实时传送巡查结果；
(2)后台管理
巡查图管理：被巡查文物所在区域二、三维全景图，鸟瞰展示、标注巡查文物地理位置；巡查路线图：三维全景模式显示巡查路线，标注巡查路线距离。巡查态势图：全景显示巡查态势；
巡查任务管理：巡查任务管理主要有巡查总任务列表、巡查文物网格分区任务、各巡查队任务、巡查任务设定、应急巡查任务设定和巡查任务分发等；
巡查结果管理：结果管理主要有巡查结果总体情况、巡查队结果、巡查班组结果和巡查人员员结果等，具有实时结果查询、历次结果查询、信息统计等功能；
巡查人员管理：人员管理主要是管理全部巡查人员，主要有人员类别和属性。人员类别为：巡查队长、巡查班组长、巡查人员三类，人员属性包括姓名、性别、所属队、班组等。系统可以实时获取人员属性、亦可以预先录入人员属性；
巡查信息管理：巡查信息分析主要有结果信息统计分析、异常信息统计分析、信息预判分析、结果追溯等功能；
巡查系统管理：主要实现用户注册、登录，用户权限管理、系统菜单管理和系统操作日志记录管理等功能；
数据库：采用结构化与非结构化数据一体化管理模式，存储巡查文物所在地场景和文物三维模型；
(3)业务技术支撑
业务技术支撑主要有巡查管理体系、巡查业务流程、用户权限管理、三维模型管理、三维专用引擎和数据交互传输等功能模块组成；
3.不可移动文物巡查系统总体架构
(1)总体架构
室外不可移动文物巡查系统总体架构采用B/S结构，由系统支撑平台、技术支撑平台、系统数据库、应用管理平台、系统管理与安全防护、数据标准与技术规范等模块组成；
系统支撑平台：主要由互联网、移动互联网、操作系统、数据库系统和系统支撑软件等为系统提供信息基础设施支撑；
技术支撑平台：为自主研发的应用于本系统的三维专用引擎、移动端无插件加载、轻量三维建模方法、地理信息引擎和工作流引擎等为本系统提供技术支撑；
系统数据库：系统的数据类型主要有：巡查文物简介、巡查文物三维模型、文物所在区域地理信息数据、巡查人员数据、巡查工作相关数据和字典等；
应用系统：主要有巡查文物数据采集、巡查文物三维展示、巡查专题图、巡查人管理、巡查结果管理、巡查人员管理和巡查信息等功能模块组成；
巡查工作管理主要有：巡查法规制度、巡查业务流程、巡查文物区域网格划分、巡查任务确定、巡查任务认定和巡查文物异常预判预警处理等功能组成；
系统管理与安全防护主要有用户注册登录，权限管理、菜单管理和操作日志等管理功能。系统安全防护主要有网络安全、系统安全和数据安全等功能组成；
数据标准与技术规范主要有与本系统相关的国家和行业数据标准和应遵循的技术规范等；
(2)基于智能移动终端的巡查信息采集子系统
基于智能移动终端的巡查信息采集子系统具有巡查线路规划、记录数据、监督工作状态、汇报数据、实时传输等功能。该子系统极大地提高了文物巡查工作的规范化及科学化水平，杜绝了对巡查人员和被巡查文物无法准确考核与监控的现象，有效地保障了被巡查文物处于良好状态；
该包括主管领导，机关人员，巡查队长和巡查人员模块组成，主管领导查看所有巡查文物的巡查情况；机关人员查看所管辖的文物巡查情况；巡查队长的功能包括，任务接收、任务分配、任务下达、巡查情况、日志填写、异常情况、上传照片、紧急上报，任务巡查；巡查人员员主要是对巡查文物的照片和视频数据信息采集和异常情况处理，具有实时拍照、实时录像、日志填写、异常情况、上传照片视频、紧急上报和实时通话等功能。
附图说明
图1为本申请的巡查系统业务架构示意图
图2为本申请的系统总体架构示意图
图3为本申请的数据采集子系统功能架构示意图
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明的一种室外不可移动文物巡查管理系统及方法，包括如下步骤：
(一)创建三维模型
创建室外不可移动文物所在区域三维场景和文物三维模型，采用多分辨率三维建模方法创建被巡查文物三维模型，模型精度分为高精度精准三维模型，精度为0.1mm，精细全模型，精度为0.5mm，标准模型和框架模型，精度为0.1m，对于单体露陈文物分类为高精度精准三维模型和精细全模型，对于不可移动文物所在地三维场景分类为标准模型和和框架模型；
三维模型制作分为以下步骤：
(1)数据采集与规格化处理：整理采集的地形、文物三维扫描点云数据，几何数据，属性数据，纹理数据和拍摄的照片视频等，基于面向对象方法进行聚类分析和规格化处理，作为三维建模的基础数据；
(2)三维模型元素库与图元数据生成：构建地形、文物几何数据、纹理数据和属性数据等基本模型数据三维模型元素库。对应的现场拍照，精细化处理作为纹理素材数据，以应用分析为主导生成场景、文物等的图元信息作为互动依据；
(3)多分辨率三维模型：建立5级不同细节层次LOD(level of detail：LOD)的离散逼近模型，对应对象的几何体构成属性及不同分辨率的纹理属性，分别建立基于视点区域的各三维子模型的离散逼近模型；
(4)目标三维模型生成：依据三维可视化应用，动态仿真引擎选择性动态加载三维模型；
(二)基于三维场景创建巡查专题图
全景三维鸟瞰图：文物所在区域二、三维全景图，鸟瞰展示，标注被巡查露陈文物地理位置；
巡查路线图：文物所在区域全景模式显示文物巡查路线，三维模式展示巡查路线道路路面实况，标注巡查路线距离；
巡查态势图：文物所在区域全景模式显示巡查态势，巡查态势包括：巡查人员实时位置图、巡查员巡查人员实时轨迹图、被巡查文物状态图；
巡查员态势图；每位巡查人员的巡查任务图、每位巡查人员的历史巡查轨迹、每位巡查人员的巡查工作统计图；
(三)建立文物巡查工作流程
1.巡查工作人员角色权限
巡查工作人员角色授权管理主要有添加、修改、删除、授权等功能；
2.人员角色巡查工作业务流程
巡查工作人员角色为：主管领导、机关人员、管理人员、巡查队长、巡查班组长、巡查人员等六类人员，其各类人员职责为：
主管领导：享有A级权限，可实时查看各类人员工作、操作和信息，具有工作批示签批等功能；
机关人员：机关人员享有B级权限，可实时查看与本部门相关的工作、操作和信息，具有工作批示、总结和上报等功能；
管理人员：管理人员享有AA最高权限，其巡查工作主要任务设定巡查任务，向各巡查队分发巡查任务。向领导和机关上报巡查工作情况，巡查中若有异常情况，则按巡查工作流程将异常情况转送各相关管理部门；
巡查队长：巡查队长享有C级权限，接受管理中心人员分发的巡查任务，向本队巡查班组分发任务，检查督导本队巡查工作，撰写本队巡查工作日志，实时处理本队巡查异常情况，撰写异常处理日志，实时上报处理结果，按月、季、半年和年总结本队巡查工作，上报总结报告；
巡查班组长：巡查班组长享有C-1级权限，接受本队队长分发的巡查任务，调配本班组巡查任务的具体巡查人员，检查督导本班组巡查工作；
巡查人员：巡查人员享有系统C-1级权限，接受巡查任务，拍摄被巡查文物照片录像，判定被巡查文物状态，撰写巡查日志；
3.巡查工作业务流程
巡查工作业务流程为三个方面，一是巡查文物正常状态业务；二是巡查文物异常状态业务；三是数据分析业务；
巡查文物正常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、统计文物状态信息、文物数据信息归档；
巡查文物异常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、巡查文物异常信息、报送主管领导、领导批示、相关管理部门处理文物异常、处理结果反馈主管领导、领导批示、文物数据信息归档；
数据分析业务流程：统计分析文物数据信息、统计分析异常数据信息、预判定异常可能、提出预处理措施；
(四)室外不可移动文物巡查管理体系
依据网格化城市管理思想，建立室外不可移动网格化巡查体系，采用智能移动终端与数据库交互的模式，对文物进行全面巡查和管理；
建立巡查闭环业务流程：系统应建立″巡查、信息采集、实时和汇聚上报、数据统计、分析与处理、归档″巡查闭环业务流程。同时需对采集的数据信息进行大数据处理和研判，依据判定规则提出预警处置依据；
1.巡查管理体系设计
(1)巡查工作业务管理：主要是依据物质文化遗产保护相关法规制度，制定巡查要求，依据网格化管理理念、文物管理组织架构和巡查任务归属，建立网格化巡查网格区域，基于文物所属单位组织架构、巡查任务布属和巡查工作业务流程，建立巡查文物数据采集、巡查文物展示、巡查专题图、巡查结果管理、巡查任务管理、巡查人员管理、巡查信息管理和巡查系统管理组成的巡查管理体系，形成数据采集、结果汇聚、异常处理、统计分析、预判定和预处理的闭环流程，实现不可移动文物巡查随机和定期管理；
(2)巡查数据采集管理：巡查数据采集管理主要是对巡查人员现实采集巡查文物的数据信息等进行实时管理，巡查人员在巡查中具有与后台管理人员实时视频直播通话功能，巡查文物采集的数据信息主要是文物照片、视频录像和文字信息，实时采集的文物数据信息采用实时回传和汇聚回传两种方式；
(3)巡查文物展示管理：室外不可移动文物分类为：铜器、石器、瓷器、牌匾、古建筑和古树等，建立巡查文物的三维模型，分区域分类型展示和管理文物，巡查文物展示具有列表、单体、分类型和分区域展示，单体文物展示具有文物简介和720度旋转功能；
(4)巡查专题图管理：巡查网格划分图，基于巡查文物所在区域，综合考虑巡查文物地理位置、巡查文物密度、所属巡查单位和巡查任务的行政归属，按照完整、便利、均衡和差异性原则，建立不可移动文物巡查的网格化体系；
基于文物所在区域二、三维图，分层分类标注全部巡查文物位置；基于网格化管理理念，分层分类标注分区域巡查文物位置；基于组织架构，分层分类标注巡查文物位置，基于巡查人员，建立实时综合巡查态势图和分队别巡查态势图；
(5)巡查结果管理：主要是巡查总体结果、巡查队结果、巡查人员结果、巡查异常结果、异常处理流程，形成各类巡查报表等方面进行管理；
(6)巡查任务管理：巡查文物分区、分类、分队。依据巡查队管理和巡查要求，进行巡查任务的设定，巡查任务设定后，将其分发至各巡查队长，巡查队长将本队的巡查任务分发至本队各巡查班组长，本组长依据本班组的巡查任务，指定和调配巡查人员；
(7)巡查人员管理：主要是对全部的巡查人员、每天参与巡查的人员和巡查人员的调配情况等进行管理；
(8)巡查信息管理：主要是对巡查信息进行统计分析、预判分析，依据统计分析提出预防方案；
(10)巡查系统管理：主要是对巡查系统进行管理，主要有用户增删、用户权限、用户认证、系统日志与审计、系统安全和对外接口等管理功能；
2.巡查工作业务架构设计
巡查系统业务架构由基于智能手机的前台数据采集平台、巡查管理平台、后台业务技术支撑平台和数据交互平台组成。
(1)前台功能：具有文物照片拍摄、文物现场视频录制、文字信息采集、文物三维展示和前端巡查管理等功能；
照片拍摄：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场从不同角度拍摄文物照片，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
视频录制：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场录制文物视频，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
文字信息采集：巡查人员在被巡查文物现场，撰写文物巡查工作日志和其他相关文字信息；
文物三维展示：应用自主研发的三维专用引擎，移动终端无插件加载技术实时和预先方式加载三维模型，用户进入巡查设施展示平台，可列表展示巡查文物、单体720度展示三维模型；
前端巡查管理：前端巡查管理主要应用于巡查队长、巡查班组长；巡查队长接收管理中心发送的巡查任务后，一是按照本队巡查班组职责分配各班组巡查任务；二是每天检查巡查任务完成情况；三是确认巡查文物是否有异常情况，若有异常提出处置意见；四是汇聚报送本队当天巡查任务工作日志；巡查班组长接收本班组巡查任务后，调配巡查人员，检查本班组当天巡查任务完成情况，巡查人员接受任务后，按照巡查流程巡查本人所巡查文物，拍摄照片和录制视频，撰写巡查日志，判定文物状态，实时传送巡查结果；
(2)后台管理
巡查图管理：被巡查文物所在区域二、三维全景图，鸟瞰展示、标注巡查文物地理位置；巡查路线图：三维全景模式显示巡查路线，标注巡查路线距离。巡查态势图：全景显示巡查态势；
巡查任务管理：巡查任务管理主要有巡查总任务列表、巡查文物网格分区任务、各巡查队任务、巡查任务设定、应急巡查任务设定和巡查任务分发等；
巡查结果管理：结果管理主要有巡查结果总体情况、巡查队结果、巡查班组结果和巡查人员员结果等，具有实时结果查询、历次结果查询、信息统计等功能；
巡查人员管理：人员管理主要是管理全部巡查人员，主要有人员类别和属性。人员类别为：巡查队长、巡查班组长、巡查人员三类，人员属性包括姓名、性别、所属队、班组等。系统可以实时获取人员属性、亦可以预先录入人员属性；
巡查信息管理：巡查信息分析主要有结果信息统计分析、异常信息统计分析、信息预判分析、结果追溯等功能；
巡查系统管理：主要实现用户注册、登录，用户权限管理、系统菜单管理和系统操作日志记录管理等功能；
数据库：采用结构化与非结构化数据一体化管理模式，存储巡查文物所在地场景和文物三维模型；
(3)业务技术支撑
业务技术支撑主要有巡查管理体系、巡查业务流程、用户权限管理、三维模型管理、三维专用引擎和数据交互传输等功能模块组成；
3.不可移动文物巡查系统总体架构
(1)总体架构
室外不可移动文物巡查系统总体架构采用B/S结构，由系统支撑平台、技术支撑平台、系统数据库、应用管理平台、系统管理与安全防护、数据标准与技术规范等模块组成；
系统支撑平台：主要由互联网、移动互联网、操作系统、数据库系统和系统支撑软件等为系统提供信息基础设施支撑；
技术支撑平台：为自主研发的应用于本系统的三维专用引擎、移动端无插件加载、轻量三维建模方法、地理信息引擎和工作流引擎等为本系统提供技术支撑；
系统数据库：系统的数据类型主要有：巡查文物简介、巡查文物三维模型、文物所在区域地理信息数据、巡查人员数据、巡查工作相关数据和字典等；
应用系统：主要有巡查文物数据采集、巡查文物三维展示、巡查专题图、巡查人管理、巡查结果管理、巡查人员管理和巡查信息等功能模块组成；
巡查工作管理主要有：巡查法规制度、巡查业务流程、巡查文物区域网格划分、巡查任务确定、巡查任务认定和巡查文物异常预判预警处理等功能组成；
系统管理与安全防护主要有用户注册登录，权限管理、菜单管理和操作日志等管理功能。系统安全防护主要有网络安全、系统安全和数据安全等功能组成；
数据标准与技术规范主要有与本系统相关的国家和行业数据标准和应遵循的技术规范等；
(2)基于智能移动终端的巡查信息采集子系统
基于智能移动终端的巡查信息采集子系统具有巡查线路规划、记录数据、监督工作状态、汇报数据、实时传输等功能。该子系统极大地提高了文物巡查工作的规范化及科学化水平，杜绝了对巡查人员和被巡查文物无法准确考核与监控的现象，有效地保障了被巡查文物处于良好状态；
该子系统包括主管领导，机关人员，巡查队长和巡查人员模块组成，主管领导查看所有巡查文物的巡查情况；机关人员查看所管辖的文物巡查情况；巡查队长的功能包括，任务接收、任务分配、任务下达、巡查情况、日志填写、异常情况、上传照片、紧急上报，任务巡查；巡查人员员主要是对巡查文物的照片和视频数据信息采集和异常情况处理，具有实时拍照、实时录像、日志填写、异常情况、上传照片视频、紧急上报和实时通话等功能。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种室外不可移动文物巡查管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(一)创建三维模型
创建室外不可移动文物所在区域三维场景和文物三维模型，采用多分辨率三维建模方法创建被巡查文物三维模型，模型精度分为高精度精准三维模型，精度为0.1mm，精细全模型，精度为0.5mm，标准模型和框架模型，精度为0.1m，对于单体露陈文物分类为高精度精准三维模型和精细全模型，对于不可移动文物所在地三维场景分类为标准模型和和框架模型；
三维模型制作分为以下步骤：
(1)数据采集与规格化处理：整理采集的地形、文物三维扫描点云数据，几何数据，属性数据，纹理数据和拍摄的照片视频，基于面向对象方法进行聚类分析和规格化处理，作为三维建模的基础数据；
(2)三维模型元素库与图元数据生成：构建地形、文物几何数据、纹理数据和属性数据；对应的现场拍照，精细化处理作为纹理素材数据，以应用分析为主导生成场景、文物的图元信息作为互动依据；
(3)多分辨率三维模型：建立5级不同细节层次LOD(level of detail，LOD)的离散逼近模型，对应对象的几何体构成属性及不同分辨率的纹理属性，分别建立基于视点区域的各三维子模型的离散逼近模型；
(4)目标三维模型生成：依据三维可视化应用，动态仿真引擎选择性动态加载三维模型；
(二)基于三维场景创建巡查专题图
全景三维鸟瞰图：文物所在区域二、三维全景图，鸟瞰展示，标注被巡查露陈文物地理位置；
巡查路线图：文物所在区域全景模式显示文物巡查路线，三维模式展示巡查路线道路路面实况，标注巡查路线距离；
巡查态势图：文物所在区域全景模式显示巡查态势，巡查态势包括：巡查人员实时位置图、巡查员巡查人员实时轨迹图、被巡查文物状态图；
巡查员态势图：每位巡查人员的巡查任务图、每位巡查人员的历史巡查轨迹、每位巡查人员的巡查工作统计图；
(三)建立文物巡查工作流程
1.巡查工作人员角色权限
巡查工作人员角色授权管理主要有添加、修改、删除、授权功能；
2.人员角色巡查工作业务流程
巡查工作人员角色为：主管领导、机关人员、管理人员、巡查队长、巡查班组长、巡查人员共六类人员，其各类人员职责为：
主管领导：享有A级权限，可实时查看各类人员工作、操作和信息，具有工作批示签批功能；
机关人员：机关人员享有B级权限，可实时查看与本部门相关的工作、操作和信息，具有工作批示、总结和上报功能；
管理人员：管理人员享有AA最高权限，其巡查工作主要任务设定巡查任务，向各巡查队分发巡查任务；向领导和机关上报巡查工作情况，巡查中若有异常情况，则按巡查工作流程将异常情况转送各相关管理部门；
巡查队长：巡查队长享有C级权限，接受管理中心人员分发的巡查任务，向本队巡查班组分发任务，检查督导本队巡查工作，撰写本队巡查工作日志，实时处理本队巡查异常情况，撰写异常处理日志，实时上报处理结果，按月、季、半年和年总结本队巡查工作，上报总结报告；
巡查班组长：巡查班组长享有C-1级权限，接受本队队长分发的巡查任务，调配本班组巡查任务的具体巡查人员，检查督导本班组巡查工作；
巡查人员：巡查人员享有系统C-1级权限，接受巡查任务，拍摄被巡查文物照片录像，判定被巡查文物状态，撰写巡查日志；
3.巡查工作业务流程
巡查工作业务流程为三个方面，一是巡查文物正常状态业务；二是巡查文物异常状态业务；三是数据分析业务；
巡查文物正常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、统计文物状态信息、文物数据信息归档；
巡查文物异常状态业务流程：巡查文物状态信息实时采集、实时和汇聚上报文物状态信息、巡查文物异常信息、报送主管领导、领导批示、相关管理部门处理文物异常、处理结果反馈主管领导、领导批示、文物数据信息归档；
数据分析业务流程：统计分析文物数据信息、统计分析异常数据信息、预判定异常可能、提出预处理措施；
(四)室外不可移动文物巡查管理体系
依据网格化城市管理思想，建立室外不可移动网格化巡查体系，采用智能移动终端与数据库交互的模式，对文物进行全面巡查和管理；
建立巡查闭环业务流程：系统应建立″巡查、信息采集、实时和汇聚上报、数据统计、分析与处理、归档″巡查闭环业务流程；同时需对采集的数据信息进行大数据处理和研判，依据判定规则提出预警处置依据；
1.巡查管理体系设计
(1)巡查工作业务管理：依据物质文化遗产保护相关法规制度，制定巡查要求，依据网格化管理理念、文物管理组织架构和巡查任务归属，建立网格化巡查网格区域，基于文物所属单位组织架构、巡查任务布属和巡查工作业务流程，建立巡查文物数据采集、巡查文物展示、巡查专题图、巡查结果管理、巡查任务管理、巡查人员管理、巡查信息管理和巡查系统管理组成的巡查管理体系，形成数据采集、结果汇聚、异常处理、统计分析、预判定和预处理的闭环流程，实现不可移动文物巡查随机和定期管理；
(2)巡查数据采集管理：巡查数据采集管理对巡查人员现实采集巡查文物的数据信息进行实时管理，巡查人员在巡查中具有与后台管理人员实时视频直播通话功能，巡查文物采集的数据信息包括文物照片、视频录像和文字信息，实时采集的文物数据信息采用实时回传和汇聚回传两种方式；
(3)巡查文物展示管理：室外不可移动文物分类为：铜器、石器、瓷器、牌匾、古建筑和古树，建立巡查文物的三维模型，分区域分类型展示和管理文物，巡查文物展示具有列表、单体、分类型和分区域展示，单体文物展示具有文物简介和720度旋转功能；
(4)巡查专题图管理：巡查网格划分图，基于巡查文物所在区域，综合考虑巡查文物地理位置、巡查文物密度、所属巡查单位和巡查任务的行政归属，按照完整、便利、均衡和差异性原则，建立不可移动文物巡查的网格化体系；
基于文物所在区域二、三维图，分层分类标注全部巡查文物位置；基于网格化管理理念，分层分类标注分区域巡查文物位置；基于组织架构，分层分类标注巡查文物位置，基于巡查人员，建立实时综合巡查态势图和分队别巡查态势图；
(5)巡查结果管理：巡查总体结果、巡查队结果、巡查人员结果、巡查异常结果、异常处理流程，形成各类巡查报表方面进行管理；
(6)巡查任务管理：巡查文物分区、分类、分队，依据巡查队管理和巡查要求，进行巡查任务的设定，巡查任务设定后，将其分发至各巡查队长，巡查队长将本队的巡查任务分发至本队各巡查班组长，本组长依据本班组的巡查任务，指定和调配巡查人员；
(7)巡查人员管理：对全部的巡查人员、每天参与巡查的人员和巡查人员的调配情况进行管理；
(8)巡查信息管理：对巡查信息进行统计分析、预判分析，依据统计分析提出预防方案；
(10)巡查系统管理：对巡查系统进行管理，主要有用户增删、用户权限、用户认证、系统日志与审计、系统安全和对外接口；
2.巡查工作业务架构设计
巡查系统业务架构由基于智能手机的前台数据采集平台、巡查管理平台、后台业务技术支撑平台和数据交互平台组成：
(1)前台功能：具有文物照片拍摄、文物现场视频录制、文字信息采集、文物三维展示和前端巡查管理功能；
照片拍摄：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场从不同角度拍摄文物照片，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
视频录制：巡查人员依据巡查任务要求，使用智能移动终端，在文物现场录制文物视频，通过移动互联网实时或通过网络汇聚发送至后台；
文字信息采集：巡查人员在被巡查文物现场，撰写文物巡查工作日志和其他相关文字信息；
文物三维展示：应用三维专用引擎，移动终端无插件加载技术实时和预先方式加载三维模型，用户进入巡查设施展示平台，可列表展示巡查文物、单体720度展示三维模型；
前端巡查管理：前端巡查管理主要应用于巡查队长、巡查班组长；巡查队长接收管理中心发送的巡查任务后，一是按照本队巡查班组职责分配各班组巡查任务；二是每天检查巡查任务完成情况；三是确认巡查文物是否有异常情况，若有异常提出处置意见；四是汇聚报送本队当天巡查任务工作日志；巡查班组长接收本班组巡查任务后，调配巡查人员，检查本班组当天巡查任务完成情况，巡查人员接受任务后，按照巡查流程巡查本人所巡查文物，拍摄照片和录制视频，撰写巡查日志，判定文物状态，实时传送巡查结果；
(2)后台管理
巡查图管理：被巡查文物所在区域二、三维全景图；鸟瞰展示、标注巡查文物地理位置；巡查路线图：三维全景模式显示巡查路线；标注巡查路线距离；巡查态势图：全景显示巡查态势；
巡查任务管理：巡查任务管理主要有巡查总任务列表、巡查文物网格分区任务、各巡查队任务、巡查任务设定、应急巡查任务设定和巡查任务分发；
巡查结果管理：结果管理主要有巡查结果总体情况、巡查队结果、巡查班组结果和巡查人员员结果，具有实时结果查询、历次结果查询、信息统计功能；
巡查人员管理：人员管理包括管理全部巡查人员，有人员类别和属性，人员类别为：巡查队长、巡查班组长、巡查人员三类，人员属性包括姓名、性别、所属队、班组；系统可以实时获取人员属性、亦可以预先录入人员属性；
巡查信息管理：巡查信息分析主要有结果信息统计分析、异常信息统计分析、信息预判分析、结果追溯功能；
巡查系统管理：主要实现用户注册、登录，用户权限管理、系统菜单管理和系统操作日志记录管理功能；
数据库：采用结构化与非结构化数据一体化管理模式，存储巡查文物所在地场景和文物三维模型；
(3)业务技术支撑
业务技术支撑主要有巡查管理体系、巡查业务流程、用户权限管理、三维模型管理、三维专用引擎和数据交互传输组成；
3.不可移动文物巡查系统总体架构
(1)总体架构
室外不可移动文物巡查系统总体架构采用B/S结构，由系统支撑平台、技术支撑平台、系统数据库、应用管理平台、系统管理与安全防护、数据标准与技术规范组成；
系统支撑平台：主要由互联网、移动互联网、操作系统、数据库系统和系统支撑软件为系统提供信息基础设施支撑；
技术支撑平台：为应用于本系统的三维专用引擎、移动端无插件加载、轻量三维建模方法、地理信息引擎和工作流引擎，为本系统提供技术支撑；
系统数据库：系统的数据类型主要有：巡查文物简介、巡查文物三维模型、文物所在区域地理信息数据、巡查人员数据、巡查工作相关数据和字典；
应用系统：主要有巡查文物数据采集、巡查文物三维展示、巡查专题图、巡查人管理、巡查结果管理、巡查人员管理和巡查信息组成；
巡查工作管理主要有：巡查法规制度、巡查业务流程、巡查文物区域网格划分、巡查任务确定、巡查任务认定和巡查文物异常预判预警处理组成；
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(2)基于智能移动终端的巡查信息采集子系统
包括主管领导，机关人员，巡查队长和巡查人员模块组成，主管领导查看所有巡查文物的巡查情况；机关人员查看所管辖的文物巡查情况；巡查队长的功能包括，任务接收、任务分配、任务下达、巡查情况、日志填写、异常情况、上传照片、紧急上报，任务巡查；巡查人员对巡查文物的照片和视频数据信息采集和异常情况处理，具有实时拍照、实时录像、日志填写、异常情况、上传照片视频、紧急上报和实时通话功能。
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