本發(fā)明涉及森林管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種森林管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，收集用于評(píng)價(jià)森林狀態(tài)的信息的過程是非常耗時(shí)和復(fù)雜的。且當(dāng)收集信息時(shí)，通常依賴于采樣，由于缺乏足夠的信息收集和分析而可能出現(xiàn)誤差。
為此，現(xiàn)有技術(shù)中涌現(xiàn)出了大量的森林管理系統(tǒng)，但普遍存在誤差較大、探測成本較高，不能大面積、多期次使用，且所檢測到的數(shù)據(jù)均為靜態(tài)的數(shù)值，不具有可視性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種森林管理系統(tǒng)，利用衛(wèi)星可見光、熱紅外、微波影像獲取森林環(huán)境信息、熱信息和空間信息，通過信息融合與綜合分析，實(shí)現(xiàn)低成本，高效率的森林監(jiān)測工作，協(xié)同通過物理模型構(gòu)建模塊以及各計(jì)算模塊的自定義實(shí)現(xiàn)了森林面積、樹木分布數(shù)據(jù)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，大大減輕了工作人員的工作量；且系統(tǒng)自帶預(yù)測分析預(yù)警功能，使用方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
森林管理系統(tǒng)，包括
人機(jī)操作模塊，用于用戶登錄，輸入待監(jiān)測點(diǎn)森林基本信息數(shù)據(jù)和控制命令；
視頻數(shù)據(jù)采集模塊，通過按一定的距離架設(shè)在森林內(nèi)的攝像頭進(jìn)行周圍視頻數(shù)據(jù)的采集；
衛(wèi)星視頻采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集森林的視頻數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；
衛(wèi)星可見光監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表燃燒點(diǎn)信息、獲取森林地表燃燒面積信息、獲取森林地表燃燒速度信息；
衛(wèi)星熱紅外監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表溫度信息；
衛(wèi)星微波監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表強(qiáng)煙塵信息、獲取森林地表中煙塵信息和獲取森林地表低煙塵信息；
森林空間信息監(jiān)測模塊，用于通過固定高程校正點(diǎn)獲取森林空間信息；；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行人體深度信息以及骨骼信息獲取，并將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到人臉識(shí)別模塊；還用于消除所得骨骼信息的抖動(dòng)和噪聲干擾，并獲取所有骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動(dòng)so3矩陣信息；
危險(xiǎn)動(dòng)作判定模塊，用于將計(jì)算所得的骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動(dòng)so3矩陣信息與危險(xiǎn)動(dòng)作姿態(tài)數(shù)據(jù)庫內(nèi)錄制的危險(xiǎn)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)信息進(jìn)行對比，如果差距小于某個(gè)門限，則認(rèn)為是，否則認(rèn)為不是；
中央處理器，用于接收危險(xiǎn)動(dòng)作判定模塊的識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行報(bào)警模塊的啟閉；用于接收人機(jī)操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預(yù)設(shè)的算法將這些命令發(fā)送到對應(yīng)的模塊；用于接收衛(wèi)星可見光監(jiān)測模塊、衛(wèi)星熱紅外監(jiān)測模塊、衛(wèi)星微波監(jiān)測模塊、森林空間信息監(jiān)測模塊以及衛(wèi)星視頻采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲(chǔ)存，并發(fā)送到預(yù)測分析模塊和專家評(píng)估模，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識(shí)別的格式發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊；用于用戶注冊、權(quán)限管理和密碼修改；還用于根據(jù)人機(jī)操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
預(yù)測分析模塊，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行森林情況的評(píng)估預(yù)測分析，并將得到的結(jié)果預(yù)測發(fā)送到顯示屏以及指定的移動(dòng)終端，發(fā)送到指定的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲(chǔ)存；
專家評(píng)估模塊，用于儲(chǔ)存各類典型的森林相關(guān)數(shù)據(jù)及其所可能帶來的安全隱患模型，用于將接收到的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對比，并將比對結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
物理模型構(gòu)建模塊，用于通過flac3d根據(jù)接收到的中央處理器發(fā)送的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行森林物理模型的建立；
虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；并用于改變轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)的位置、方向設(shè)置，使尾礦庫物理模型運(yùn)動(dòng)；還用于根據(jù)接收的控制命令進(jìn)行森林物理模型的分解、切割、放大和縮小；
森林面積計(jì)算模塊，用于通過預(yù)設(shè)的算法對所構(gòu)建的森林物理模型面積的計(jì)算，并轉(zhuǎn)換成實(shí)際森林面積數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
樹木品種識(shí)別統(tǒng)計(jì)模塊，內(nèi)設(shè)有各種樹木物理模型和統(tǒng)計(jì)模塊，用于通過數(shù)據(jù)挖掘模塊在所建立的森林物理模型內(nèi)進(jìn)行相似模型的挖掘，并通過統(tǒng)計(jì)模塊進(jìn)行該模型數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
報(bào)警模塊，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令發(fā)出語音報(bào)警，并根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令發(fā)送預(yù)警短信至指定的移動(dòng)終端；發(fā)送的短信至少包括監(jiān)測點(diǎn)所在位置以及目前各監(jiān)測模塊所檢測到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，還包括一數(shù)據(jù)共享模塊，用于下載或打印的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的共享。
優(yōu)選地，所述預(yù)測分析模塊包括
圖形繪制模塊，用于根據(jù)所監(jiān)測到數(shù)據(jù)繪制各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪制曲線與原實(shí)測曲線進(jìn)行對比分析和預(yù)測，輸出分析預(yù)測結(jié)果。
優(yōu)選地，所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或變形數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果隨監(jiān)測點(diǎn)推進(jìn)的變化規(guī)律。
優(yōu)選地，人機(jī)操作模塊包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊.
優(yōu)選地，圖片輸入模塊采用掃描儀或圖片導(dǎo)入上傳，語音輸入模塊采用麥克風(fēng)，文字輸入模塊采用鍵盤或觸控屏
優(yōu)選地，還包括一顯示屏，用于進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的播放，還用于顯示人機(jī)操作模塊輸入的各種數(shù)據(jù)以及整個(gè)監(jiān)測過程中需要顯示的數(shù)據(jù)，并基于監(jiān)測到的數(shù)據(jù)輸出表征建筑變形情況的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖。
優(yōu)選地，所述待監(jiān)測點(diǎn)森林基本信息數(shù)據(jù)至少包括待監(jiān)測點(diǎn)森林地理位置信息、森林開采相關(guān)數(shù)據(jù)、往年相關(guān)管理數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，還包括一計(jì)算分析模塊，內(nèi)設(shè)算法編輯模塊，用于通過各種算法進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取。
本發(fā)明具有以下有益效果：
利用衛(wèi)星可見光、熱紅外、微波影像獲取森林環(huán)境信息、熱信息和空間信息，通過信息融合與綜合分析，實(shí)現(xiàn)低成本，高效率的森林監(jiān)測工作，協(xié)同通過物理模型構(gòu)建模塊以及各計(jì)算模塊的自定義實(shí)現(xiàn)了森林面積、樹木分布數(shù)據(jù)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，大大減輕了工作人員的工作量；且系統(tǒng)自帶預(yù)測分析預(yù)警功能，使用方便；通過危險(xiǎn)動(dòng)作識(shí)別模塊的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了人為危險(xiǎn)動(dòng)作的自動(dòng)識(shí)別報(bào)警，從而很大程度上避免了森林亂砍亂伐以及森林火災(zāi)的發(fā)生。
附圖說明
圖1本發(fā)明實(shí)施例一種森林管理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種森林管理系統(tǒng)，包括
人機(jī)操作模塊，用于用戶登錄，輸入待監(jiān)測點(diǎn)森林基本信息數(shù)據(jù)和控制命令；具體的，所述人機(jī)操作模塊包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊.圖片輸入模塊采用掃描儀或圖片導(dǎo)入上傳，語音輸入模塊采用麥克風(fēng)，文字輸入模塊采用鍵盤或觸控屏；
視頻數(shù)據(jù)采集模塊，通過按一定的距離架設(shè)在森林內(nèi)的攝像頭進(jìn)行周圍視頻數(shù)據(jù)的采集；
衛(wèi)星視頻采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集森林的視頻數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；
衛(wèi)星可見光監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表燃燒點(diǎn)信息、獲取森林地表燃燒面積信息、獲取森林地表燃燒速度信息；
衛(wèi)星熱紅外監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表溫度信息；
衛(wèi)星微波監(jiān)測模塊，用于獲取森林地表強(qiáng)煙塵信息、獲取森林地表中煙塵信息和獲取森林地表低煙塵信息；
森林空間信息監(jiān)測模塊，用于通過固定高程校正點(diǎn)獲取森林空間信息；；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行人體深度信息以及骨骼信息獲取，并將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到人臉識(shí)別模塊；還用于消除所得骨骼信息的抖動(dòng)和噪聲干擾，并獲取所有骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動(dòng)so3矩陣信息；
危險(xiǎn)動(dòng)作判定模塊，用于將計(jì)算所得的骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動(dòng)so3矩陣信息與危險(xiǎn)動(dòng)作姿態(tài)數(shù)據(jù)庫內(nèi)錄制的危險(xiǎn)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)信息進(jìn)行對比，如果差距小于某個(gè)門限，則認(rèn)為是，否則認(rèn)為不是；
中央處理器，用于接收危險(xiǎn)動(dòng)作判定模塊的識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行報(bào)警模塊的啟閉；用于接收人機(jī)操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預(yù)設(shè)的算法將這些命令發(fā)送到對應(yīng)的模塊；用于接收衛(wèi)星可見光監(jiān)測模塊、衛(wèi)星熱紅外監(jiān)測模塊、衛(wèi)星微波監(jiān)測模塊、森林空間信息監(jiān)測模塊以及衛(wèi)星視頻采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲(chǔ)存，并發(fā)送到預(yù)測分析模塊和專家評(píng)估模，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識(shí)別的格式發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊；用于用戶注冊、權(quán)限管理和密碼修改；還用于根據(jù)人機(jī)操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
預(yù)測分析模塊，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行森林情況的評(píng)估預(yù)測分析，并將得到的結(jié)果預(yù)測發(fā)送到顯示屏以及指定的移動(dòng)終端，發(fā)送到指定的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲(chǔ)存；具體的，所述預(yù)測分析模塊包括
圖形繪制模塊，用于根據(jù)所監(jiān)測到數(shù)據(jù)繪制各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪制曲線與原實(shí)測曲線進(jìn)行對比分析和預(yù)測，輸出分析預(yù)測結(jié)果。所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或變形數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果隨監(jiān)測點(diǎn)推進(jìn)的變化規(guī)律。
專家評(píng)估模塊，用于儲(chǔ)存各類典型的森林相關(guān)數(shù)據(jù)及其所可能帶來的安全隱患模型，用于將接收到的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對比，并將比對結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
物理模型構(gòu)建模塊，用于通過flac3d根據(jù)接收到的中央處理器發(fā)送的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行森林物理模型的建立；
虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；并用于改變轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)的位置、方向設(shè)置，使尾礦庫物理模型運(yùn)動(dòng)；還用于根據(jù)接收的控制命令進(jìn)行森林物理模型的分解、切割、放大和縮?。?/p>
森林面積計(jì)算模塊，用于通過預(yù)設(shè)的算法對所構(gòu)建的森林物理模型面積的計(jì)算，并轉(zhuǎn)換成實(shí)際森林面積數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
樹木品種識(shí)別統(tǒng)計(jì)模塊，內(nèi)設(shè)有各種樹木物理模型和統(tǒng)計(jì)模塊，用于通過數(shù)據(jù)挖掘模塊在所建立的森林物理模型內(nèi)進(jìn)行相似模型的挖掘，并通過統(tǒng)計(jì)模塊進(jìn)行該模型數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
報(bào)警模塊，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令發(fā)出語音報(bào)警，并根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令發(fā)送預(yù)警短信至指定的移動(dòng)終端；發(fā)送的短信至少包括監(jiān)測點(diǎn)所在位置以及目前各監(jiān)測模塊所檢測到的數(shù)據(jù)；
顯示屏，用于進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的播放，還用于顯示人機(jī)操作模塊輸入的各種數(shù)據(jù)以及整個(gè)監(jiān)測過程中需要顯示的數(shù)據(jù)，并基于監(jiān)測到的數(shù)據(jù)輸出表征建筑變形情況的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖。
計(jì)算分析模塊，內(nèi)設(shè)算法編輯模塊，用于通過各種算法進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取。
數(shù)據(jù)共享模塊，用于下載或打印的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的共享。
所述待監(jiān)測點(diǎn)森林基本信息數(shù)據(jù)至少包括待監(jiān)測點(diǎn)森林地理位置信息、森林開采相關(guān)數(shù)據(jù)、往年相關(guān)管理數(shù)據(jù)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。