[發明專利]一種基于大數據的森林防火報警系統及方法

有效

• 申請號: 202011373629.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112581710B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 高德民;管志浩;汪瑾
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 南京聯卓知識產權代理有限公司 32597
• 代理人: 朱真珍

1.一種基于大數據的森林防火報警方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1：無人機通過高清攝像頭以及電子經緯儀、激光紅外測距儀、記錄器、單片機分別獲得高清攝像圖片數據以及高精度地形圖數據，通過無線傳輸至數據模擬服務器，轉步驟S2；

S2：數據模擬服務器對高清攝像圖片數據以及高精度地形圖數據進行計算處理獲得模擬地形圖、道路與建筑模擬地圖、植被類型以及范圍模擬圖，以及獲得具備代表性數據采集特征的監測終端大致位置圖，將監測終端根據大致位置圖安裝到相應位置,轉步驟S3；

S3：監測終端獲得所在位置的空氣溫度數據、土壤溫度數據、空氣濕度數據、土壤濕度數據、方向數據以及風速數據，并將其通過無線傳輸至數據模擬服務器，轉步驟S4；

S4：數據模擬服務器對空氣溫度數據、土壤溫度數據、空氣濕度數據、土壤濕度數據、方向數據以及風速數據計算處理獲得空氣溫度分布圖、土壤溫度分布圖、空氣濕度分布圖、土壤濕度分布圖、風向分布圖以及風速分布圖，轉步驟S5；

S5：數據判斷服務器結合易燃等級函數和植被類型以及范圍圖、空氣溫度分布圖、空氣濕度分布圖、土壤溫度分布圖、土壤濕度分布圖獲得自然易燃區域圖，轉步驟S6；

S6：數據判斷服務器結合易傳播等級函數和植被類型以及風向分布圖、風速分布圖、自然易燃區域圖獲得自然易傳播區域圖，轉步驟S7；

S7：數據判斷服務器結合道路與建筑模擬地圖、高清攝像數據以及地形圖數據計算獲得人員易到達區域并通過已獲得的自然易燃區域圖導出人員易失火區域圖,轉步驟S8；

S8：數據判斷服務器結合天氣預測情況，獲得預測的監測終端數據，以此計算導出預測的自然易燃區域圖、自然易傳播區域圖、人員易失火區域圖；

所述步驟S7包括以下步驟：

S71：數據判斷服務器通過高清攝像數據獲得不同植被區域的植被密集程度數據，轉步驟S72；

S72：數據判斷服務器通過地形圖數據獲得地形坡度變化數據，轉步驟S73；

S73：由植被密集程度數據以及地形坡度變化數據計算獲得人員最長到達距離，轉步驟S74；

S74：計算獲得的人員最長到達距離結合道路與建筑模擬地圖獲得人員易到達區域圖，轉步驟S75；

S75：由人員易到達區域圖結合自然易燃區域圖獲得人員易失火區域圖。

2.根據權利要求1所述的一種基于大數據的森林防火報警方法，其特征在于：所述步驟S5包括以下步驟：

S51：數據判斷服務器調取數據儲存服務器中的易燃等級函數數據包括空氣溫度-易燃等級函數數據、空氣濕度-易燃等級函數數據、土壤溫度-易燃等級函數數據、土壤濕度-易燃等級函數數據，易燃等級函數會隨植被類型的改變而改變，轉步驟S52；

S52：確定易燃等級的警報值，將其代入易燃等級函數，轉步驟S53；

S53：數據判斷服務器獲得超過警報值的空氣溫度分布圖的范圍區域、空氣濕度分布圖的范圍區域、土壤溫度分布的范圍區域、土壤濕度分布的范圍區域，轉步驟S54；

S54：將所獲得的范圍區域進行疊合，獲得疊合區域圖，疊合區域圖及為自然易燃區域圖，所述疊合區域指的是滿足包含所有獲得的范圍區域的區域。

3.根據權利要求1所述的一種基于大數據的森林防火報警方法，其特征在于：所述步驟S6包括以下步驟：

S61：數據判斷服務器調取數據儲存服務器中的易傳播等級函數數據，其中易傳播等級函數會隨植被類型的改變而改變，轉S62；

S62：確定易傳播等級的警報值，將其代入易傳播等級函數，轉步驟S63；

S63：數據判斷服務器結合風向分布圖、風速分布圖推導出高出警報值并且位于模擬風向的區域地圖，此區域地圖及為自然易傳播區域圖。