[發明專利]基于GIS的移動監測融合平臺

有效

• 申請號: 201410147104.5
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103942941B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 陳明;李鴻飛;夏愛民;閆麗麗;曾熠;趙彥慶;楊偉鋒;李國佺;王立新;王曉峰;李嘉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍61139部隊
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于GIS技術的移動無線監測融合平臺，屬于網絡通信技術領域。

背景技術

隨著移動通信系統和物聯網技術的不斷發展，對于環境和態勢的實時監測擁有了更多更先進的技術手段，物聯網(Internet of Things)是將各種信息傳感設備(如RFID裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描器、家用電器、安防設備等)與互聯網結合起來形成的一個巨大網絡，讓物與物連接起來，形成“物物相連的互聯網”，在此基礎上實現信息融合應用。利用物聯網技術和無線傳輸技術，可實現移動監測環境態勢如災害情況、污染情況、突發事件等，不但可遠程監控和主動上報，還可通過計算機、手機客戶端進行廣播和查詢等功能。

生態環境監測的幾種常用方法：3s技術，“3S”技術是遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的統稱，在信息技術迅速發展的今天，“3S”技術日益成熟，已成為目前對地觀測系統中空間信息獲取、管理、分析和應用中的核心支撐技術，并廣泛應用于資源與生態環境監測評價。

遙感是利用不同的物體具有不同的電磁波特性的原理來探測地表物體，并提取這些物體的信息而完成對遠距離物體的識別，具有視域廣、信息更新快的特點。將RS數據作GIS的數據源，可實現數據的實時更新，在RS與GIS基礎上建立數學模型，實現空間和時間轉移，通過三維空間定量地預測未來。RS技術現已形成了多星種、多傳感器、多分辨率的發展趨勢，遙感衛星所獲取的遙感信息具有厘米到千米級的多種尺度，不同衛星適宜的重訪周期有利于對地表資源環境的動態監測和過程分析。利用RS技術所得到的所有影像都是地理信息系統利用的信息源，不僅可獲取生態環境變化的基本數據的圖畫資料，還可以提供荒漠化、水土流失、生態惡化、水體污染、海洋污染等發展進程的數據和資料。

地理信息系統GIS是綜合計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學等為一體，在計算機技術支持下，將反映現實世界(資源與環境)的現狀和變遷的各類空間數據及描述這些空間數據特征的屬性，以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統。自上世紀80年代以來，由于計算機技術的快速發展，GIS軟件和應用軟件得到了飛速的發展，在90年代，出現了APOGIS、APOviewGIS、Genamap、Mapinfo等許多功能強大的軟件系統。目前GIS的應用已擴展到地理、地質、水文、測繪、環境、交通、城市、農業、林業、軍事等領域，它與RS技術相結合，已開始用于全球變化與環境監測等。

全球衛星定位系統GPS是為所獲的空間目標及屬性信息提供實時、快速的三維空間定位的一個全球性、全天候、高精度的導航傳遞系統，由衛星網和GPS地面控制站、GPS接收機三部分組成。現覆蓋全球的24顆GPS衛星分布在6個軌道平面上。每臺GPS接收機無論在任何時候、任何位置都能接收到最少4顆GPS衛星發送的空間軌道信息，以確定該接收機的位置，從而提供高精度的三維定位導航及授時系統。目前，GPS三維定位精度已提高到6m。由于GPS提供了查找位置的最新手段，且速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響，具有全天候、布點靈活、作業迅速的特點，現已廣泛應用于農業、林業、水利、交通、航空、測繪、安全防范、軍事、電力、通訊、城市管理等部門。中國林科院已利用此技術進行了飛播與飛防的導航試驗。GPS所得到的所有定點定位的數據都將能為GIS所利用。

“3S”技術集成，即把RS、GIS和GPS整合為一個完整的技術系統。其中，GPS主要是實時、快速地提供目標的空間位置，RS用于實時、快速地提供大面積地表物體及其環境的幾何與地理信息及各種變化，GIS則是多種來源時空數據的綜合處理和應用分析的平臺。3S技術的集成有多種方式，較為常見的是3S兩兩之間的集成，GPS與GIS的集成可用于環境動態監測、環境管理等；GPS與RS的集成可用于自動定時數據采集、自然災害監測、環境變化等RS與GIS的集成可用于全球環境變化監測、空間數據自動更新等；而同時集成并使用3S技術的應用實例則較少。

傳統的環境和態勢監測、應用范圍小，很難大范圍、適時地開展監測工作，而綜合整體且準確完全的監測結果必須依賴“3s”技術，利用RS和GPS獲取、管理地貌及位置信息，然后利用GIS對整個區域進行數字表達形成規劃、決策系統。目前，“3S”技術已經在生態環境監測中得到了廣泛應用，并取得了較好效果。