森林管理系統的製作方法
2023-05-12 04:12:16
本發明涉及森林管理技術領域，具體涉及一種森林管理系統。
背景技術：
目前，收集用於評價森林狀態的信息的過程是非常耗時和複雜的。且當收集信息時，通常依賴於採樣，由於缺乏足夠的信息收集和分析而可能出現誤差。
為此，現有技術中湧現出了大量的森林管理系統，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，且所檢測到的數據均為靜態的數值，不具有可視性。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明提供了一種森林管理系統，利用衛星可見光、熱紅外、微波影像獲取森林環境信息、熱信息和空間信息，通過信息融合與綜合分析，實現低成本，高效率的森林監測工作，協同通過物理模型構建模塊以及各計算模塊的自定義實現了森林面積、樹木分布數據的自動統計，大大減輕了工作人員的工作量；且系統自帶預測分析預警功能，使用方便。
為實現上述目的，本發明採取的技術方案為：
森林管理系統，包括
人機操作模塊，用於用戶登錄，輸入待監測點森林基本信息數據和控制命令；
視頻數據採集模塊，通過按一定的距離架設在森林內的攝像頭進行周圍視頻數據的採集；
衛星視頻採集模塊，用於實時採集森林的視頻數據，並將採集到的數據發送到數據處理模塊；
衛星可見光監測模塊，用於獲取森林地表燃燒點信息、獲取森林地表燃燒面積信息、獲取森林地表燃燒速度信息；
衛星熱紅外監測模塊，用於獲取森林地表溫度信息；
衛星微波監測模塊，用於獲取森林地表強煙塵信息、獲取森林地表中煙塵信息和獲取森林地表低煙塵信息；
森林空間信息監測模塊，用於通過固定高程校正點獲取森林空間信息；；
數據處理模塊，用於通過kinect深度傳感器數據進行人體深度信息以及骨骼信息獲取，並將獲取的數據發送到人臉識別模塊；還用於消除所得骨骼信息的抖動和噪聲幹擾，並獲取所有骨骼對的角度旋轉移動so3矩陣信息；
危險動作判定模塊，用於將計算所得的骨骼對的角度旋轉移動so3矩陣信息與危險動作姿態資料庫內錄製的危險動作標準姿態信息進行對比，如果差距小於某個門限，則認為是，否則認為不是；
中央處理器，用於接收危險動作判定模塊的識別結果，並根據識別結果進行報警模塊的啟閉；用於接收人機操作模塊輸入的各種控制命令，並按照預設的算法將這些命令發送到對應的模塊；用於接收衛星可見光監測模塊、衛星熱紅外監測模塊、衛星微波監測模塊、森林空間信息監測模塊以及衛星視頻採集模塊發送的數據，將這些數據發送到資料庫進行儲存，並發送到預測分析模塊和專家評估模，並將這些數據轉換成物理模型構建模塊所能識別的格式發送到物理模型構建模塊；用於用戶註冊、權限管理和密碼修改；還用於根據人機操作模塊輸入的數據調用命令在資料庫中調用相應的數據發送到顯示屏進行顯示；
預測分析模塊，用於根據接收到的數據進行森林情況的評估預測分析，並將得到的結果預測發送到顯示屏以及指定的移動終端，發送到指定的資料庫進行儲存；
專家評估模塊，用於儲存各類典型的森林相關數據及其所可能帶來的安全隱患模型，用於將接收到的數據與所存儲的數據進行類似度對比，並將比對結果按照相似度進行升序或降序排序後，發送給顯示屏；
物理模型構建模塊，用於通過flac3d根據接收到的中央處理器發送的監測數據進行森林物理模型的建立；
虛擬作動器，用於驅動參數變化的，與物理模型構建模塊中的各元素建立關係後，可以在指定的範圍內對參數進行變動，從而可以驅動仿真分析方法針對不同的參數進行計算求解；並用於改變轉移節點的位置、方向設置，使尾礦庫物理模型運動；還用於根據接收的控制命令進行森林物理模型的分解、切割、放大和縮小；
森林面積計算模塊，用於通過預設的算法對所構建的森林物理模型面積的計算，並轉換成實際森林面積數據發送到顯示屏進行顯示；
樹木品種識別統計模塊，內設有各種樹木物理模型和統計模塊，用於通過數據挖掘模塊在所建立的森林物理模型內進行相似模型的挖掘，並通過統計模塊進行該模型數量的統計，將統計結果發送到顯示屏進行顯示；
報警模塊，用於根據中央處理器發送的控制命令發出語音報警，並根據中央處理器發送的控制命令發送預警簡訊至指定的移動終端；發送的簡訊至少包括監測點所在位置以及目前各監測模塊所檢測到的數據。
優選地，還包括一數據共享模塊，用於下載或列印的方式進行資料庫內數據的共享。
優選地，所述預測分析模塊包括
圖形繪製模塊，用於根據所監測到數據繪製各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪製曲線與原實測曲線進行對比分析和預測，輸出分析預測結果。
優選地，所述圖形繪製模塊根據輸入的監測數據，生成隨時間、空間變化的時空效應曲線即時態曲線和空間效應曲線，所述時態曲線顯示了各監測點的原始數據或變形數據隨時間的變化情況，所述空間效應曲線突出了同一時間不同測點的監測結果隨監測點推進的變化規律。
優選地，人機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.
優選地，圖片輸入模塊採用掃描儀或圖片導入上傳，語音輸入模塊採用麥克風，文字輸入模塊採用鍵盤或觸控屏
優選地，還包括一顯示屏，用於進行監測數據的播放，還用於顯示人機操作模塊輸入的各種數據以及整個監測過程中需要顯示的數據，並基於監測到的數據輸出表徵建築變形情況的二維結果圖、三維結果圖。
優選地，所述待監測點森林基本信息數據至少包括待監測點森林地理位置信息、森林開採相關數據、往年相關管理數據。
優選地，還包括一計算分析模塊，內設算法編輯模塊，用於通過各種算法進行目標數據的獲取。
本發明具有以下有益效果：
利用衛星可見光、熱紅外、微波影像獲取森林環境信息、熱信息和空間信息，通過信息融合與綜合分析，實現低成本，高效率的森林監測工作，協同通過物理模型構建模塊以及各計算模塊的自定義實現了森林面積、樹木分布數據的自動統計，大大減輕了工作人員的工作量；且系統自帶預測分析預警功能，使用方便；通過危險動作識別模塊的設置，實現了人為危險動作的自動識別報警，從而很大程度上避免了森林亂砍亂伐以及森林火災的發生。
附圖說明
圖1本發明實施例一種森林管理系統的系統框圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖1所示，本發明實施例提供了一種森林管理系統，包括
人機操作模塊，用於用戶登錄，輸入待監測點森林基本信息數據和控制命令；具體的，所述人機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.圖片輸入模塊採用掃描儀或圖片導入上傳，語音輸入模塊採用麥克風，文字輸入模塊採用鍵盤或觸控屏；
視頻數據採集模塊，通過按一定的距離架設在森林內的攝像頭進行周圍視頻數據的採集；
衛星視頻採集模塊，用於實時採集森林的視頻數據，並將採集到的數據發送到數據處理模塊；
衛星可見光監測模塊，用於獲取森林地表燃燒點信息、獲取森林地表燃燒面積信息、獲取森林地表燃燒速度信息；
衛星熱紅外監測模塊，用於獲取森林地表溫度信息；
衛星微波監測模塊，用於獲取森林地表強煙塵信息、獲取森林地表中煙塵信息和獲取森林地表低煙塵信息；
森林空間信息監測模塊，用於通過固定高程校正點獲取森林空間信息；；
數據處理模塊，用於通過kinect深度傳感器數據進行人體深度信息以及骨骼信息獲取，並將獲取的數據發送到人臉識別模塊；還用於消除所得骨骼信息的抖動和噪聲幹擾，並獲取所有骨骼對的角度旋轉移動so3矩陣信息；
危險動作判定模塊，用於將計算所得的骨骼對的角度旋轉移動so3矩陣信息與危險動作姿態資料庫內錄製的危險動作標準姿態信息進行對比，如果差距小於某個門限，則認為是，否則認為不是；
中央處理器，用於接收危險動作判定模塊的識別結果，並根據識別結果進行報警模塊的啟閉；用於接收人機操作模塊輸入的各種控制命令，並按照預設的算法將這些命令發送到對應的模塊；用於接收衛星可見光監測模塊、衛星熱紅外監測模塊、衛星微波監測模塊、森林空間信息監測模塊以及衛星視頻採集模塊發送的數據，將這些數據發送到資料庫進行儲存，並發送到預測分析模塊和專家評估模，並將這些數據轉換成物理模型構建模塊所能識別的格式發送到物理模型構建模塊；用於用戶註冊、權限管理和密碼修改；還用於根據人機操作模塊輸入的數據調用命令在資料庫中調用相應的數據發送到顯示屏進行顯示；
預測分析模塊，用於根據接收到的數據進行森林情況的評估預測分析，並將得到的結果預測發送到顯示屏以及指定的移動終端，發送到指定的資料庫進行儲存；具體的，所述預測分析模塊包括
圖形繪製模塊，用於根據所監測到數據繪製各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪製曲線與原實測曲線進行對比分析和預測，輸出分析預測結果。所述圖形繪製模塊根據輸入的監測數據，生成隨時間、空間變化的時空效應曲線即時態曲線和空間效應曲線，所述時態曲線顯示了各監測點的原始數據或變形數據隨時間的變化情況，所述空間效應曲線突出了同一時間不同測點的監測結果隨監測點推進的變化規律。
專家評估模塊，用於儲存各類典型的森林相關數據及其所可能帶來的安全隱患模型，用於將接收到的數據與所存儲的數據進行類似度對比，並將比對結果按照相似度進行升序或降序排序後，發送給顯示屏；
物理模型構建模塊，用於通過flac3d根據接收到的中央處理器發送的監測數據進行森林物理模型的建立；
虛擬作動器，用於驅動參數變化的，與物理模型構建模塊中的各元素建立關係後，可以在指定的範圍內對參數進行變動，從而可以驅動仿真分析方法針對不同的參數進行計算求解；並用於改變轉移節點的位置、方向設置，使尾礦庫物理模型運動；還用於根據接收的控制命令進行森林物理模型的分解、切割、放大和縮小；
森林面積計算模塊，用於通過預設的算法對所構建的森林物理模型面積的計算，並轉換成實際森林面積數據發送到顯示屏進行顯示；
樹木品種識別統計模塊，內設有各種樹木物理模型和統計模塊，用於通過數據挖掘模塊在所建立的森林物理模型內進行相似模型的挖掘，並通過統計模塊進行該模型數量的統計，將統計結果發送到顯示屏進行顯示；
報警模塊，用於根據中央處理器發送的控制命令發出語音報警，並根據中央處理器發送的控制命令發送預警簡訊至指定的移動終端；發送的簡訊至少包括監測點所在位置以及目前各監測模塊所檢測到的數據；
顯示屏，用於進行監測數據的播放，還用於顯示人機操作模塊輸入的各種數據以及整個監測過程中需要顯示的數據，並基於監測到的數據輸出表徵建築變形情況的二維結果圖、三維結果圖。
計算分析模塊，內設算法編輯模塊，用於通過各種算法進行目標數據的獲取。
數據共享模塊，用於下載或列印的方式進行資料庫內數據的共享。
所述待監測點森林基本信息數據至少包括待監測點森林地理位置信息、森林開採相關數據、往年相關管理數據。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。