一种基于大数据的林业环境分析系统
技术领域
本发明涉及森林防火技术领域，尤其涉及一种基于大数据的林业环境分析系统。
背景技术
森林火灾是世界性的林业重要灾害，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性的特点，短时间内能造成巨大损失的特点。在我国，林业防火一直是林业管理工作的重点和难点，它关系着国家林业安全、环境保护、生态旅游以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于大数据的林业环境分析系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括环境分析系统、网络传输子系统、中心分析子系统，所述环境分析系统通过所述网络传输子系统与所述中心分析子系统连接，所述中心分析子系统包括森林烟火自动识别与预警子系统、地理信息子系统和智能短信发布子系统，所述森林烟火自动识别与预警子系统进行森林烟火自动识别与报警，所述地理信息子系统进行森林烟火目标精确定位，所述智能短信发布子系统进行森林烟火目标位置短信发布。
进一步，所述环境分析系统包括视频采集子系统、云台控制子系统、气象信息子系统、安全保护子系统和防雷子系统。
进一步，所述视频采集子系统提取烟火目标有效图像特征，使系统实现森林火情的自动识别，并具有较低的火情虚警率。
进一步，所述云台控制系统控制所述视频采集子系统的云台，自动实时读取和控制各云台当前状态，在发现火情时，将云台自动停在对应的位置，在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置，并向值班人员发出报警信号，经值班人员确认火情后，自动将火情发生的图像位置、云台位置编号、水平角度和俯仰角信息输出到地理信息子系统，由地理信息子系统给出火点位置，并由系统自动向属地护林人员发布林火报警信息。
进一步，所述气象信息子系统测量实时测量值、测量平均值、测量极值。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种基于大数据的林业环境分析系统，与现有技术相比，本发明利用地理信息、遥感等信息技术、大型集中监控技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，建立林业防火指挥系统。从而实现各级林业防火办信息的快速流转、森林防火安全的实时管理、森林气候动态变化的实时监测和数据更新、林业火灾预防、火灾扑救指挥的辅助决策、林业火灾的灾后评估等多方面功能，实现林业防火业务的数字化、网络化、可视化和智能化，实现信息的规范管理和共享利用。特别是在森林烟火的智能监测和预警方面，整合户外远程联网监控系统，可实现林区图像的清晰采集、智能分析、智能预警，有效降低烟火的误报和漏报，实现目标的精确定位。
附图说明
图1是本发明的结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：本发明包括环境分析系统、网络传输子系统、中心分析子系统，所述环境分析系统通过所述网络传输子系统与所述中心分析子系统连接，所述中心分析子系统包括森林烟火自动识别与预警子系统、地理信息子系统和智能短信发布子系统，所述森林烟火自动识别与预警子系统进行森林烟火自动识别与报警，所述地理信息子系统进行森林烟火目标精确定位，所述智能短信发布子系统进行森林烟火目标位置短信发布。
应用数字图像处理和模式识别对视频数据流进行分析，在森林背景下，提取烟火目标有效图像特征，使该软件系统实现了高概率的森林火情的自动识别，并具有较低的火情虚警率。自动实时读取和控制各云台当前状态，在发现火情时，将云台自动停在对应的位置，在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置，并向值班人员发出报警信号。经值班人员确认火情后，自动将火情发生的图像位置、云台位置编号、水平角度和俯仰角信息输出到地理信息系统，由地理信息给出火点位置，并由系统自动向属地护林人员发布林火报警信息。通过交互界面，总控制室值班人员可以切换自动识别状态和人工识别状态，也可以通过界面上的云台控制面板控制云台的运动状态。
进一步，所述环境分析系统包括视频采集子系统、云台控制子系统、气象信息子系统、安全保护子系统和防雷子系统。
进一步，所述视频采集子系统提取烟火目标有效图像特征，使系统实现森林火情的自动识别，并具有较低的火情虚警率。
进一步，所述云台控制系统控制所述视频采集子系统的云台，自动实时读取和控制各云台当前状态，在发现火情时，将云台自动停在对应的位置，在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置，并向值班人员发出报警信号，经值班人员确认火情后，自动将火情发生的图像位置、云台位置编号、水平角度和俯仰角信息输出到地理信息子系统，由地理信息子系统给出火点位置，并由系统自动向属地护林人员发布林火报警信息。
进一步，所述气象信息子系统测量实时测量值、测量平均值、测量极值。
对视频图像中非火情区域(如村落，湖泊、田野等)的烟火目标不进行报警(这一部分也可按用户的需要改为报警)。在自动监测状态下，云台自动转动，程序实时地抓取基本照片、比较图片，经图像处理提取烟火特征(如烟火的灰度分布特征、形状和烟火的运动特征等)后，应用模式识别技术进行烟火自动判别。其他的非烟火目标(如飞行物、车辆等)将被排除。另外，通过相应的算法消除其他一些因素(如风，光照和虚像等)对烟火自动识别的影响。
预置位：通过对步进电机发送脉冲来驱动云台的旋转，可以对云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距进行预设置。统可存储的预置位个数不受限制。运行轨迹设置：通过设置，可以将多个预置位连续运行，形成运行轨迹。可设置多条运行轨迹。三维精确定位：通过三维目标定位方式，可以精确定位目标的地理位置。视频采集：通过云台和镜头的预设置和运行轨迹的设置，系统采集的视频保证每个预置位采集的图像清晰可辨，以满足图像智能识别的要求。视频图像以H264格式进行编码压缩，并以D1画质回传。
林区视频、参数采集：通过前端基站的数字云台控制长焦摄像机，摄像机可水平360°、垂直75°扫描监控区域，并通过视频采集卡编辑后，交由微波发射器传输回监控中心。烟火智能识别：烟火智能识别软件嵌入式设计，前置到基站前端，置于基站控制箱内。物品看护：考虑到前端设备大多数安装在无人值守的密林深处，在安保摄像机后端安装一个智能识别处理器，根据安保摄像机动态摄像的图像，设置周界保护、物品丢失等报警类型，确保前端基站的设备安全。一旦有人靠近、攀爬基塔，告警系统启动，安保摄像机录像回传至监控中心并实时录像，同时，喇叭现场播放语音警示。监控中心接收到报警信号后，立即通过语音对讲系统对现场喊话。单向语音对讲、反向监听：上级监控指挥中心可通过对讲系统对本地实现单向对讲，本地声音可被上级单向监听。气象数据采集：采用汉字和图文方式显示，即汉字方式显示：实时测量值、测量平均值、测量极值、时钟等等数据，它具有很高的显示直观性。图文方式显示实时测量值、测量平均值等连续曲线，它直观地显示出测量值的变化趋势。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
