[發(fā)明專利]一種基于多智能體的應(yīng)急災(zāi)情態(tài)勢顯示系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210202747.6
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102800120A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳杰;于海心;張娟;陳晨;竺文彬;連曉巖;陳是君
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;付雷杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三維態(tài)勢顯示領(lǐng)域，涉及一種基于多智能體的應(yīng)急災(zāi)情態(tài)勢顯示方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

災(zāi)害應(yīng)急是指在災(zāi)害知識的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)，根據(jù)因果分析與決策對應(yīng)關(guān)系，建立從災(zāi)害的動態(tài)顯示、災(zāi)害評價到最終制定應(yīng)急預(yù)案的過程。為有效保護人民生命財產(chǎn)安全、降低經(jīng)濟損失，我國早在20世紀90年代初開始逐步開展面向災(zāi)害的應(yīng)急系統(tǒng)研究。隨著空間技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展為災(zāi)害應(yīng)急系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展趨勢：一是各種監(jiān)測衛(wèi)星以及無人機的使用，可以提供實時、連續(xù)、穩(wěn)定的觀測圖像，能夠獲取災(zāi)情的實況信息，從而增加了信息的時間屬性，可以使顯示信息不再是靜態(tài)的圖像或場景；二是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引用，為實現(xiàn)構(gòu)造對災(zāi)害景觀多角度、全時空的展示的三維顯示系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。這些新趨勢使得構(gòu)建實時動態(tài)顯示災(zāi)害態(tài)勢的三維系統(tǒng)成為可能。但是，目前的應(yīng)急系統(tǒng)框架多為“數(shù)據(jù)庫+數(shù)據(jù)顯示”的形式，該框架并不能做到實時獲取災(zāi)害信息，并動態(tài)顯示，特別是在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域顯示由地質(zhì)災(zāi)害造成的地形、地貌的變化還不能進行實時的更新顯示。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于多智能體的應(yīng)急災(zāi)情態(tài)勢顯示方法及其系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取災(zāi)害信息，并動態(tài)、多粒度的三維顯示。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于多智能體Agent的應(yīng)急災(zāi)情態(tài)勢顯示方法，包括：

第1步：對待顯示災(zāi)害區(qū)域獲取遙感圖像，采用尺度空間分層聚類SSHC算法建立多尺度分類模型；

所述建立過程為：采用圖像分辨率作為SSHC算法的尺度γ，采用SSHC算法對遙感圖像從指定的最高分辨率開始聚類計算，調(diào)節(jié)分辨率即尺度參數(shù)，直到最后收斂為一個聚類點，從而形成隨尺度參數(shù)收斂的層次聚類樹，即多尺度分類模型；

第2步：將層次聚類樹中的每個節(jié)點作為一個類別，設(shè)定每個類別所表示的地物；為每個節(jié)點設(shè)定標識，該標識一方面唯一標識節(jié)點的不同類別，而且還表示節(jié)點之間的隸屬關(guān)系；

第3步：根據(jù)層次聚類樹，建立每個層中每個類別對應(yīng)的三維模型，并根據(jù)遙感圖像中的地物位置設(shè)定每個三維模型的地理坐標；該地理坐標用于在第8步中結(jié)合三維模型在圖像中顯示三維地理圖像；

第4步：實際災(zāi)情態(tài)勢顯示時，接收用戶指令，用戶指令包括用戶指定的希望顯示的地物A，在層次聚類樹中查找以所述希望顯示的地物A為樹根的子樹；

第5步：基于Agent群的數(shù)據(jù)采集：

獲取所述子樹中的葉子節(jié)點；針對每個葉子節(jié)點建立一個采集Agent，對應(yīng)的葉子節(jié)點和采集Agent共享相同標識；每個采集Agent負責采集與自身具有相同標識的數(shù)據(jù)；采集Agent采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源為暫存于數(shù)據(jù)池中的兩類數(shù)據(jù)，一類來自數(shù)據(jù)庫，另一類為來自外部的實時觀測數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和所述實時觀測數(shù)據(jù)均是已經(jīng)打上標識的數(shù)據(jù)；

第6步：基于Agent群的數(shù)據(jù)組織：

針對所述子樹中除了葉子節(jié)點之外的其他每個節(jié)點建立一個組織Agent，對應(yīng)的節(jié)點和組織Agent共享相同標識；每個組織Agent根據(jù)標識，找到自身子節(jié)點對應(yīng)的Agent，然后匯總找到的所有Agent的數(shù)據(jù)，作為自身數(shù)據(jù)；

第7步：根據(jù)預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將組織Agent和采集Agent中每個Agent獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示該Agent所代表的節(jié)點對應(yīng)的三維模型所需的信息；

第8步：根據(jù)第4步用戶指定的希望顯示的地物A，在層次聚類樹中找到該地物A所對應(yīng)的節(jié)點，利用第7步確定的各三維模型顯示所需的信息，形成所述地物A的三維地理圖像并顯示；

第9步：當用戶指定的希望顯示的地物變更為所述子樹中某一節(jié)點對應(yīng)的地物B，則無需再次進行數(shù)據(jù)采集和組織，直接利用第7步確定的各三維模型顯示所需的信息，進行所述地物B的三維地理圖像顯示。

當用戶指定的希望顯示的地物變更為地物D，且地物D包含地物A，則重新在層次聚類樹中查找以所述地物D為樹根的新子樹；對于新子樹中已經(jīng)在第5步和第6步中創(chuàng)建了Agent的節(jié)點，已創(chuàng)建的Agent繼續(xù)使用，不需要重新采集和組織數(shù)據(jù)；對于新子樹中沒有創(chuàng)建Agent的節(jié)點，則創(chuàng)建相應(yīng)的采集Agent或組織Agent，并進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和組織。

較佳地，該方法進一步包括：

各個采集Agent實時監(jiān)控數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)，當發(fā)現(xiàn)自身所需采集的數(shù)據(jù)的數(shù)量或數(shù)值發(fā)生變化，則該采集Agent重新進行數(shù)據(jù)采集工作；