[發明專利]一種基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法

有效

• 申請號: 201710730797.4
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107576311B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 陳文龍;楊云麗;張煜;葉松;沈定濤;曹波;盧云峰;魏思奇;方喻弘;黃曉貞
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C13/00
• 代理公司: 42113 武漢楚天專利事務所
• 代理人: 孔敏

1.一種基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法，其特征在于包括如下步驟：

第一步、移動端平臺與監控中心進行通信，傳遞地理位置坐標和現場環境信息；

第二步、監控中心根據巡檢任務實時傳遞的地理位置坐標和現場環境信息，構建水庫巡檢時空數據庫，記錄巡檢任務信息；

第三步、利用三維GIS和無人機傾斜攝影技術構建水庫區域三維數字場景模型，在水庫區域三維數字場景模型中展現巡檢任務的巡檢軌跡信息和現場環境屬性信息；

第四步、根據時間變化，實時更新巡檢任務進展，在水庫區域三維數字地理場景展現完整的巡檢路線變化，提供巡檢信息實時瀏覽；

第五步、在水庫巡檢任務結束后，保存巡檢任務中所采集的空間數據和歷史資料信息，提供三維數字地理場景中的任意視角的任務回溯，提交水庫巡檢數字化報告；

所述第二步中監控中心根據地理位置坐標和現場環境信息構建水庫巡檢時空數據庫具體步驟為：在支持OGC地理數據類型標準的數據庫平臺中，將每個時刻采集到的地理位置坐標P_i和現場環境信息(E₁,E₂…E_n)_i根據其數據結構特征存放構成空間對象O_i，O_i＝(P_i,(E₁,E₂…E_n)_i)，其時間標記T_i為數據采集附加的時間戳，則一個巡查位置在空間的狀態S_i可用空間對象O_i和時間標記T_i的組合(O_i,T_i)來完整表達，巡查狀態的變化用前后狀態的向量S_i+1-S_i予以表達，每個巡檢狀態按照時間標記T_i變化而前后鏈接成序列(S₁,S₂…S_n)即形成巡檢軌跡信息L，在時空數據庫具體實現中，地理位置坐標P_i、現場環境信息(E₁,E₂…E_n)_i和時間標記T_i為存儲實體，狀態變化向量和巡檢軌跡信息L為空間分析和數據庫運算的邏輯表達對象；

所述第三步中現場環境屬性信息展布的具體方法為：在水庫巡檢過程中，巡檢人員使用獲取設備采集關于水庫實地環境的各種類型信息，即現場環境屬性信息，在監控中心的監控平臺，將各種類型的現場環境屬性信息按照數據結構標準處理和融合存儲至巡檢時空數據庫，展布時在三維數字場景模型中疊加對應時刻與位置的具體環境信息，各種類型的數據采用不同形態渲染展示。

2.如權利要求1所述的基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法，其特征在于所述第一步具體為：水庫巡檢人員使用移動端平臺，每隔相同時間段將地理位置坐標通過無線網絡傳輸至監控中心，上傳數據附上時間戳表明進度，移動端平臺同時對現場環境信息進行錄入，并傳送至監控中心。

3.如權利要求2所述的基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法，其特征在于：所述現場環境信息包括水庫現場的照片、視頻或環境監測數據。

4.如權利要求1所述的基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法，其特征在于：所述第三步還包括將水庫巡檢過程中采集的現場環境信息，按照其空間位置放置在三維場景中，作為巡檢內容實時情況和野外環境變化的重要補充信息。

5.如權利要求1所述的基于三維GIS的水庫巡檢實時監測方法，其特征在于所述第三步還包括：如果上傳的巡檢位置坐標點過少，將巡檢路線渲染顯示在三維數字場景模型中時，基于空間插值的巡檢路線高程值對巡檢路線進行較正，具體為：按照巡檢路線的前進方向，每隔一定的距離做水平面的垂直線，垂直線與數字高程模型相交點的高程作為巡檢路線上該水平位置的高程值，以此為基礎重新調整整個巡檢路線的高程分布情況。